Эта статья описывает методологию для определения хемотаксиса лейкоцитов ответ на специфических лигандов и определить взаимодействие между рецепторами клеточной поверхности и цитозольного белков с использованием живых методов визуализации клеток.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Эта статья описывает методологию для определения хемотаксиса лейкоцитов ответ на специфических лигандов и определить взаимодействие между рецепторами клеточной поверхности и цитозольного белков с использованием живых методов визуализации клеток.
Рецепторы, сопряженные с G-белками (GPCR), относятся к семейству белков с семью трансмембранными доменами и опосредуют передачу внеклеточных сигналов для формирования внутриклеточных ответов. GPCR регулируют различные биологические функции, такие как хемотаксис, высвобождение внутриклеточного кальция и регуляция экспрессии генов, причем этот процесс зависит от лиганда и осуществляется через гетеротримерные G-белки1-2. Связывание лиганда вызывает серию конформационных изменений, приводящих к активации гетеротримерных G-белков, которые модулируют уровни вторичных посредников, таких как циклический аденозинмонофосфат (cAMP), инозитолтрифосфат (IP3) и диацилглицерин (DG). Одновременно с активацией рецептора связывание лиганда также инициирует ряд событий, направленных на ослабление передачи сигнала рецептором посредством десенсибилизации, секвестрации и/или интернализации. Процесс десенсибилизации GPCR происходит за счет фосфорилирования рецептора киназами рецепторов, сопряженных с G-белками (GRK), и последующего связывания β-аррестинов3. β-аррестины представляют собой цитозольные белки, которые при активации GPCR транслоцируются к мембране, где связываются с фосфорилированными рецепторами (в большинстве случаев), тем самым способствуя интернализации рецептора 4-6.
Лейкотриен B4 (LTB4) представляет собой провоспалительную липидную молекулу, синтезируемую в результате метаболизма арахидоновой кислоты; он опосредует свои действия через GPCR — рецептор 1 LTB4 (BLT1; высокоаффинный рецептор) и рецептор 2 LTB4 (BLT2; низкоаффинный рецептор)7-9. Было показано, что путь LTB4-BLT1 играет критическую роль при ряде воспалительных заболеваний, включая астму, артрит и атеросклероз10-17. В данной работе описываются методики, разработанные для мониторинга индуцированной LTB4 миграции лейкоцитов, а также взаимодействия BLT1 с β-аррестином и транслокации рецептора в живых клетках с использованием методов микроскопической визуализации18-19.
Дендритные клетки костного мозга мышей линии C57BL/6 были выделены и культивированы, как описано ранее 20-21. Эти клетки были протестированы с помощью методов прижизненной визуализации для демонстрации миграции клеток, индуцированной LTB4. Человеческий белок BLT1 был помечен красным флуоресцентным белком (BLT1-RFP) на C-конце, а β-аррестин1 — зеленым флуоресцентным белком (β-arr-GFP); обе плазмиды были трансфицированы в клеточную линию базофильной лейкемии крыс (RBL-2H3)18-19. Кинетика взаимодействия между этими белками и их локализация отслеживались с помощью видеомикроскопии живых клеток. Методики, описанные в данной работе, касаются использования методов микроскопии для исследования функциональных ответов рецепторов, сопряженных с G-белком, в живых клетках. В данной работе также описывается использование программного обеспечения Metamorph для количественного определения интенсивности флуоресценции с целью установления кинетики взаимодействия рецептора и цитозольных белков.
Методология
Описание микроскоп
Живая клетка экспериментов изображений производится с помощью FM-TE-эпи-флуоресценции систему, подключенную к инвертированный микроскоп Nikon Eclipse, TE300. Микроскоп оснащен отопления стадии. Прохладный оснастки HQ цифрового Ч / Б CCD (Roper Scientific) камеры и LAMDA 10-2 оптический фильтр чейнджер (Саттер инструмент компании) крепится к микроскопа. Возбуждение и излучение длиной волны контролируются с фильтром колеса и контролируется Ламба 10-2 фильтр контроллер колесо, Саттер инструменты Co Выдержка 500 мс должно быть достаточно, чтобы посмотреть в ППП или GFP в живых клетках. Аппаратное управление и получение изображений находятся под контролем программного обеспечения Метаморф. Выбор фильтров для настоящего исследования, наборы фильтров S480/20x, S525/40m и S565/25x, S620/60m для GFP и RFP, соответственно; EGFP / DsRed двойной дихроичных, Chroma Technology. Этот фильтр колесо может вместить до шести наборов фильтров. Микроскоп крепится До Проскан контроллер сцене с Джойстик. Все эти вложения аппаратных можно управлять с помощью программного обеспечения Метаморф. Микроскоп также прилагается с Микроманипуляторы провести микропипетки.
А. Измерение лейкотриена B 4 Режиссер Дендритные миграции клеток
Использование описанных выше микроскопом настройки, мы разработали методы для следующих лиганд направлена дендритных миграции клеток в реальном времени. Два микроманипуляторами (Narishige) прикреплены к микроскопа. Хемотаксис костного мозга мышей дендритных клеток (BMDCs) к LTB 4 градиент был записан. Здесь мы опишем методы для подготовки микро-пипетки с использованием микро-пипетки съемник, погрузка лиганда в микро-пипетки и настройка хемотаксис эксперимент на нагревательный столик микроскопа для контроля направленной миграции клеток. Этот метод может быть применен для проверки эффективности различных хемоаттрактантов в стимулировании миграции, а также эффект ингибиторов хемотаксиса в живых клетках. Изоляция BMDCs 21 от мыши был описан в ряде публикаций, включая Юпитер 22.
1. Подготовка BMDCs
Подготовка лиганд загружены микропипетки:
В. Измерение GPCR (BLT1) и цитозольного белка (β-arrestin) взаимодействий, транслокации в живых клетках
1. Подготовка плазмидной конструкции ДНК
Детали ДНК плазмиды конструкции были описаны в Джала и соавт. (2005) 18.
2. Трансфекция по правам BLT1-ППП и β-Arrestin-GFP в RBL-2H3 Клетки
3. Живая изображениями сотовый
Приобретение изображений
Процесс изображения и количественное определение флуоресценции белков и локализации
Представитель Результаты
А. Измерение лейкотриена B 4 Режиссер Дендритные миграции клеток
Метод, описанный в этом протоколе была использована для определения дендритных миграции клеток к лейкотриен B 4 (рис. 1 и прилагается видео 1) 21. Мы можем применить аналогичные методологии для определения хемотаксиса способности клеток к определенному лиганд в живых клетках.

Рисунок 1. Костного мозга мышей дендритных миграции клеток к 100 нм LTB 4.
Видео 1. Живая клетка миграции BMDCs к LTB 4. Нажмите здесь для просмотра видео .
В. Измерение GPCR (BLT1) и цитозольного белка (β-arrestin) взаимодействий, транслокации в живых клетках
По завершении этой процедуры, можно получить следующую информацию в GPCR сигнальных событий.

Рисунок 2. Выражение BLT1-RFP (А), β-arrestin-GFP (Б), pNuc-CFP (С) в RBL-2H3 клеток. Цвет комбинированное изображение показано на панели D.

Рисунок 3. Лиганд индуцированных транслокации рецепторов и β-arrestin. Линия сканирования флуоресцентных интенсивности в клетки показано на рисунке.

Рисунок 4. Кинетика интернализация рецепторов и β-arrestin транслокации при добавлении 1 мкМ LTB 4. Интенсивности флуоресценции измеряли как функцию времени на мембране и цитоплазме местах клетки.
Видео 2 Live изображений клеток, экспрессирующих BLT1-ППП и β-arrestin-GFP при добавлении 1 мкМ LTB 4. Нажмите здесь, чтобы посмотреть видео
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Живая клетка изображений является мощным инструментом для демонстрации функции и взаимодействие специфических белков, как они происходят в режиме реального времени. Методы, описанные в этой рукописи ясно показывают, что LTB 4 может вызвать быструю миграцию дендритных клеток. Эти методы не только расширить аспекты LTB 4 функции разнообразных типов клеток, они позволяют подобные методы, применяемые к ряду других хемокинов и тестирования их эффективности в качестве агентов на хемотаксиса лейкоцитов ра...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Исследование поддержано Национальным институтом здоровья гранты АИ-52 381, CA138623 и Кентукки рака легких совета исследований и организационной поддержке со Джеймс Грэм Браун онкологический центр.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Линия клеток базофильной лейкемии крысы (RBL-2H3) или клетки HEK293. | ATCC | CRL-2256 | |
| Дельбекко’модифицированная среда Игла (Eagle)’среда DMEM (дуло-МcCой) | Invitrogen | 11995 | |
| Среда RPMI или DMEM без фенолового красного | Invitrogen | 11835-030 | |
| Фетальная бычья сыворотка | Invitrogen | 16000-044 | |
| L-глутамин (200 мМ) | Invitrogen | 25030 | |
| Пенициллин-стрептомицин (10000 ЕД/мл) | Invitrogen | 15140 | |
| Трипсин, 0,05% (1X) с ЭДТА 4Na, жидкий | Invitrogen | 25300 | |
| HEPES (1 М) | Invitrogen | 15630 | |
| стерильные стеклянные чашки Fluoro с покровным стеклом (толщиной 0,17 мм) диаметром 35 мм (WillCo-dish) | World Precision Instruments, Inc. | FD35-100 | |
| Стерильная кювета для Gene Pulser (зазор между электродами 0,4 см) (Bio-Rad) | Bio-Rad | 16552088 | |
| электропоратор Gene Pulser II | Bio-Rad | ||
| Система эпифлуоресценции TE-FM, установленная на инвертированном микроскопе Nikon Eclipse TE300 | Приборы Nikon | ||
| Программное обеспечение Metamorph | Универсальная визуализация | ||
| Вертикальный вытягиватель микропипеток | Narishige International | ||
| Micro-Forge M-900 | Narishige International | ||
| Гидравлический микроманипулятор MO-188NE | Narishige International | ||
| Грубый ручной манипулятор, MN-188NE | Narishige International | ||
| <сильный>конструкции кДНК: | |||
| кДНК G-белоксопряженного рецептора с меткой в виде красного флуоресцентного белка на C-конце (hBLT1-RFP) | Джала и соавт. 2005 | ||
| кДНК цитозольного белка с GFP-меткой (β-arrestin1-GFP в настоящем исследовании). | Джала и др., 2005 |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.