Этот протокол описывает метод на основе изображений для активации Т-лимфоцитов с помощью photoactivatable пептид MHC, позволяя точный контроль пространственно-временных активации Т-клеток.
Method Article
Этот протокол описывает метод на основе изображений для активации Т-лимфоцитов с помощью photoactivatable пептид MHC, позволяя точный контроль пространственно-временных активации Т-клеток.
Т-лимфоциты участвовать в быстрой, поляризованных сигналов, происходящие в течение нескольких минут после активации TCR. Это стимулирует формирование иммунологической синапса, стереотипных ячеек перекрестка, который регулирует активация Т-клеток и направленно целевых эффекторные реакции. Эффективно изучить эти процессы необходимо изображений подход, предназначена для захвата быстрый и поляризационные ответы. Этот протокол описывает такую систему, которая основана на photoactivatable пептид майор гистосовместимости комплекс (реализует), не стимулирующее, до тех пор, пока она подвергается воздействию ультрафиолетового света. Целевые decaging этого реагента во время videomicroscopy экспериментов позволяет точное управление пространственно-временных TCR активации и с высоким разрешением мониторинга последующих клеточных реакций на полного внутреннего отражения (TIRF) изображений. Этот подход также совместим с генетических и фармакологические возмущений стратегий. Это позволяет для Ассамблеи четко молекулярные пути, связывающие TCR сигнализации для формирования поляризованные цитоскелета структур, которые лежат в основе иммунологические синапса.
Т-лимфоциты (Т-клетки) играют центральную роль в клеточный иммунитет, признав антигенные пептиды, отображаемые в контексте клеточной поверхности MHC. Антигены, которые при посредничестве TCR, диски дифференцировки клеток наивно T и способствует доставки коммуникативные и цитолитических ответов эффекторных населением. TCR участия также вызывает драматические изменения в сотовой архитектуры. В течение нескольких минут Т-клетки gloms на сторону антиген представляющих клеток (APC), образуя поляризованные интерфейс, известный как иммунологический синапса (IS)1,2. IS потенцирует ответы эффекторных клеток T, позволяя направленная релиз цитокинов или, в случае цитотоксических Т-лимфоцитов (CTL), литические белки, которые уничтожить БТР.
TCR участия реализует вызывает быстрое фосфорилирование несколько ниже по течению адаптер молекул, включая компоновщика для активации Т-клеток (LAT), которые в конечном итоге способствует надежной реконструкции синаптических цитоскелета2. Корковых нитчатые актина (F-миозина) диски Т-клеток, посыпка APC и затем распадается на кольцевые структуры, характеризуется F-актина накопления на периферии IS и истощение от центра. F-актина кольцо формирования тесно связана к переориентации организационного центра микротрубочек (КТВМ, также называется центросом в Т-клетки) в позицию непосредственно под центром интерфейса. Оба эти события происходят в течение нескольких минут первоначальных антигены и установить архитектурных контекст, в котором последующие активации событий и эффекторные реакции происходят.
Для изучения является формирование, различные лаборатории разработали подходы, в которых БТР заменяется на стеклянной поверхности, который содержит иммобилизованных TCR лигандами или поддерживает липидный бислой, что сама содержит лигандов3,4. Т-клетки формируют IS-подобных контактов на этих поверхностях, которые могут быть imaged полное внутреннее отражение флуоресцентным микроскопом (TIRF) или конфокальная микроскопия, позволяя высокого разрешения исследования ранних активация Т-клеток и формирования IS.
Хотя эти подходы позволили отличные визуализации полностью собранный есть, большая часть сигналов следующих лигирование TCR:pMHC происходит в течение нескольких секунд, осложняет усилия определить последовательность событий после активации TCR точно . Для обхода этой проблемы, был разработан photoactivation подход, в котором photoactivatable реализует используется для достижения пространственно-временных TCR активации5,6,7. В этой системе Т-клетки прикреплены к поверхности стекла, содержащие реализует photoactivatable, который не стимулирующий характер TCR пока облученных ультрафиолетового (УФ) света. УФ-облучения микрон размера региона поверхности под Т-клеток удаляет photocage, создание стимулирующей зоны, которые могут быть признаны Т-клеток. Последующие события сигнализации и цитоскелета ремоделирования затем контролируются с помощью генетически закодированный флуоресцентные журналистам. Две версии photoactivatable антигенные пептиды, моли цитохрома с88-103 (MCC) и овальбумина257-264 (OVA), которые представлены в контексте класса II MHC-Ek и класса я MHC H2-Kb, соответственно, были разработал (рис. 1). Это позволяет анализ обоих CD4+ T-клеток для MCC-Ek (выражая 5 C. C7, 2B4, или и TCRs) и CD8+ T-клеток для OVA-H2-Kb (выражения OT1 TCR).
За последнее десятилетие TCR photoactivation и изображений подход был использован установить точное кинетика раннего TCR сигнализации шаги, а также выявить молекулярные пути, регулирующие поляризованные цитоскелета ремоделирования5, 6 , 7 , 8 , 9 , 10. Например, assay сыграл важную роль в определении что Центросома переориентации к СВУ опосредуется локализованных градиент липидов второй посланник диацилглицерол центрирована на ИС. Предполагается, что эта методология будет продолжать быть ценным для приложений, которые требуют высокого разрешения изображений анализ функции Т-клеток.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
1. Подготовка стимулирующее стеклянных поверхностей
2. изображение приобретение
3. анализ данных
Примечание: Локализованных photoactivation иммобилизованных лигандов создает четкие, стационарные стимулирующее региона, который может использоваться для количественного анализа ответов и цитоскелета ремоделирования события. Анализ протоколов, как правило, включают количественной оценки интенсивности флуоресценции в регионе облученного либо с помощью облученного региона как позиционные конечную точку для измерения расстояния (например. для оценки поляризации Центросома к облученного район). Оба протокола анализа описаны ниже. Различные программы анализа интерактивное изображение может использоваться для интенсивности и измерение расстояний, которые затем могут быть выход для дополнительной обработки и анализа.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Photoactivation и изображений подход позволяет для наблюдения и поверхностным количественной оценки быстрого, поляризованных сигналов ответов. Для иллюстрации своих возможностей, воспроизведены вот изучение пространственно-временных корреляции между TCR-индуцированной Даг накопления и переориентации Центросома эксперимент. 5C. Взрывов ячейки C7 T retrovirally были преобразованы с двумя журналистами флуоресцентные: Даг биосенсор, содержащий тандем C1 доменов от протеинкиназы C-θ связан с G...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
В последние годы свет стала отличным инструментом для spatiotemporally контролируемых активацию клеточных процессов. Были разработаны различные методики, каждый с связанные преимущества и недостатки. В системе, описанной здесь, которая основана на decaging подвижности, внеклеточных лигандов, идеально подходит для анализа быстрого, субклеточном, поляризованных сигналов ответов. Этот подход применялся для изучения является формирование в Т-клеток, как описано выше. Кроме того были спроектированы клетке лигандов для других ...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Авторы не имеют ничего сообщать.
Мы благодарим членов в Huse лаборатории для консультаций и помощи. При поддержке США национальных институтов здравоохранения (R01-AI087644 для м.г.) и P30-CA008748 в Мемориал Слоан Kettering Рак центр.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| Nunc Lab-Tek Камерный покровный стекло | Thermofischer Scientific | 155361 | |
| поли-L-лизина гидробромид | Sigma-Aldrich | P2636 | Потребуется произвести биотинилированный поли-L-лизин |
| EZ-Link NHS-Biotin | Thermofischer | Scientific 20217 | Потребуется произвести биотинилированный поли-L-лизин |
| стрептавидин | Thermofischer Scientific | 434301 | |
| BirA-500: BirA биотин-протеинлигаза стандартный реакционный набор | Avidity | BirA500 | будет использоваться для биотинилирования белков |
| Biotinylated Hb I-EK | О сворачивании белка см. ссылку 6. Для биотинилирования используйте набор BirA | ||
| Biotinylated NPE-MCC I-EK | Anaspec | Custom NPE-MCC (H-ANERADLIAYL-K(Nvoc)-QATK-OH) можно приобрести в Anaspec | |
| Biotinylated α H2-Kk антитело | BD Biosciences | 553591 | |
| Biotinylated NPE-OVA H2-Kb | Anaspec | Custom NPE-OVA (H-SIINFE-K(Nvoc)-L-OH) можно приобрести у Anaspec | |
| Biotinylated KAVY H2-Db | Anaspec | Custom Synthesisd protein (KAVYDFATL) можно приобрести в компании Anaspec | |
| Biotinylated ICAM1 | Для сворачивания белка см. ссылку в протоколе. Для биотинилирования используйте комплект BirA Ручная | ||
| УФ-лампа | UVP | UVGL-25 | Лампа держится на расстоянии < 1 см от образца. 30 с из 365 света достаточно для обнаруживаемого снижения, 20 мин для количественного снижения. |
| Система Olympus IX-81 OMAC TIRF. | Olympus | Дополнительную информацию о системе визуализации можно найти в Рисунок 6 | |
| Mosaic цифровая диафрагма | Andor | ||
| Slidebook программное обеспечение | Intelligent Imaging Innovations |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission