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.
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.
Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE
Запросить разрешение