Method Article

לומד Proteolysis של cyclin B ברמת התא הבודד באוכלוסיות תאים שלמות

DOI:

10.3791/4239

September 17th, 2012

In This Article

Summary

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Metaphase לanaphase מעבר מופעל באמצעות anaphase-קידום מורכב (APC / C)-התלוי ubiquitination וההרס הבא של cyclin B. הנה, הקים מערכת ש, בעקבות דופק מרדף תיוג, מאפשר ניטור proteolysis B cyclin באוכלוסיות תאים שלמות ו מאפשר זיהוי של הפרעה על ידי המחסום המיטוטי.

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

חלוקה שווה של הכרומוזומים בין תאי הבת 2 במהלך חלוקת תא היא תנאי הכרחית להבטחת יציבות גנטית 1. אי דיוקים במהלך הפרדת כרומוזום הם סימן היכר של ממאירות וקשורים עם מחלה מתקדמת 2-4. מחסום הרכבת הציר (SAC) הוא מנגנון מעקב המיטוטי שמחזיק בחזרה תאים בmetaphase עד שכל כרומוזום יחיד קימה מצורפת דו קוטבי יציבה לכישור המיטוטי 1. SAC מפעיל הפונקציה שלה על ידי הפרעה לactivating APC / C מקטע Cdc20 לחסום proteolysis של securin וcyclin B ובכך הפרדת כרומוזום ויציאה המיטוטי. התקשרות לא תקינה של כרומוזומים מונעת השתקה של SAC איתות וגורמת לעיכוב מתמשך של APC / C Cdc20 עד שהבעיה תיפתר, כדי למנוע missegregation כרומוזום, aneuploidy וגידולים ממאירים 1.

רוב המחקרים שעסקוnfluence של התקשרות לא תקינה כרומוזומלית בproteolysis התלוי C APC / נצל שיבוש ציר באמצעות depolymerizing או microtubule ייצוב-תרופות להתערב בקובץ מצורף לmicrotubules כרומוזומלית. מאז התערבות בקינטיקה microtubule יכולה להשפיע התחבורה והלוקליזציה של רגולטורים קריטיים, הליכים אלה לשאת סיכון של גרימת אפקטים מלאכותיים 5.

כדי ללמוד איך SAC מפריע APC / C proteolysis התלוי של cyclin B במהלך מיטוזה בשלוות נפש אוכלוסיות תאים, הקים מערכת היסטון H2-GFP מבוסס-שאפשרה ניטור סימולטני של יישור metaphase של כרומוזומים mitotic וproteolysis של cyclin 6 B .

לתאר פרופילי proteolytic, יצר מולקולת כתב B cyclin chimeric עם מחצית C-מסוף SNAP 6 (איור 1). בתגובת תיוג עצמי, SNAP-המחצית היא מסוגלת ליצור קשרים כימיים עםalkylguanine-נישאים (מצע SNAP) 7,8 (איור 1). מולקולות מצע SNAP זמינות ולבצע מגוון רחב של fluorochromes השונה. מולקולות cyclin chimeric B-SNAP להיות מתויגות על תוספת של מצע SNAP קרום החדיר למדיום הגידול 7 (איור 1). בעקבות תגובת התיוג, עוצמת קרינת B-SNAP cyclin צונחת בתגובה כמו אופן ועוצמות קרינה משקפת רמות של cyclin B 6 שפלה (איור 1) הדופק מרדף. המערכת שלנו מאפשרת ניטור של המיטוטי proteolysis התלוי C APC / במספר גדול של תאים (או מספר אוכלוסיות תאים) במקביל. כך, המערכת עשויה להיות כלי רב ערך כדי לזהות סוכנים / מולקולות קטנות כי הם מסוגלים להפריע לפעילות פרוטאוליטי בmetaphase לanaphase מעבר. יתר על כן, כסינתזה של cyclin B במהלך מיטוזה באחרונה הציע כan mechanis חשובמ 'בטיפוח בלוק המיטוטי בעכברים ובבני אדם על ידי רמות cyclin B ביטוי יציבות 9,10 שמירה, מערכת זו אפשרה לנו לנתח proteolysis B cyclin כאלמנט אחד של שיווי משקל מאוזן 6.

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. זריעה של תאי U2OS מבוססי cyclin B-SNAP Reporter (11 תאים משובטים 6) בשקופיות קאמריות מיקרוסקופ

  1. Trypsinize תאי כתב SNAP subconfluent שהורשו לגדול באופן אסינכרוני בשלב יומן במשך לפחות 48 שעות.
  2. עבודה עם 8 תאי מיקרוסקופ היטב (חלוקה מתמדת של תאים).

לזריעה של תאים על 8 תאי מיקרוסקופ גם בהפצה קבועה על פני כל השטח של חדר מיקרוסקופ, צנטריפוגה 10,000 תאים וresuspend ב350 μl של מדיום גידול הרגיל פנול האדום חינם (....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

אנו מציגים כאן גישה מבוססת הדמיה חייה תאים להקל ניטור סימולטני של proteolysis cyclin B ויישור כרומוזום. גישה זו מאפשרת לימוד שליטה בהמיטוטי מוטרדת אוכלוסיות תאים ברמת התא הבודדה. עקומות שפלת B cyclin להקל תובנה ישירות לפעילות של APC / C ובכך בעקיפין משקפות את המצב של 6 SAC.

גישה זו, למרות שהוקמה על בסיס סריקת ^ R התוכנה, יכולה בקלות להיות מועתקת על כל תחנת מיקרוסקופ דומה. יתר על כן, שימוש במבנה שלנו re.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

אין ניגודי האינטרסים הכריזו.

Acknowledgements

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

אנו מודים לס טיילור למתן H2-GFP פלסמיד pLPCX-היסטון. אנו מודים לר 'Mertelsmann לתמיכה מתמשכת. עבודה זו נתמכה על ידי Forschungsgemeinschaft דויטשה.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
שמו של מוצר חברה מספר קטלוגים תגובות (אופציונלי)
שורת תאי כתב נוצר בבית כמתואר 6 שיבוט תאי כתב 11
(תאי cyclin U2Os מבוססי B-SNAP מבטאים)
וקטור cyclin retroviral B-SNAP ביטוי נוצר בבית כמתואר 6 pLNCX2-cyclin B mut5-SNAP
Phenolred ללא DMEM Gibco 21063-029 תוספת של FCS, פירובט נתרן, פניצילין / strepto-mycin נדרשת
SNAP-Cell TMR-Star ניו אינגלנד Biolabs S9105S 400 מיקרומטר פתרון לניירות הערך בDMSO
פלייט Opstics מיוחד, 96 גם כוכב משנה 3720
μ-Slide 8 היטב, ibiTreat Ibidi 80826
יחידה מיקרוסקופית אולימפוס IX-81 מיקרוסקופ הפוך עם תא האקלים
מטרה אולימפוס 20x האובייקטיבי UPLSAPO (NA 0.75)
תוכנת רכישה אולימפוס סריקת ^ R רכישת התוכנה (v.2.2.09)
תוכנת ניתוח אולימפוס סריקת ^ R ניתוח התוכנה (v.1.2.0.6)

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Musacchio, A., Salmon, E. D. The spindle-assembly checkpoint in space and time. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 8, 379-393 (2007).
  2. Nasmyth, K. Segregating sister genomes: the molecular biology of chromosome separation. Science. 297, 559-565 (2002).
  3. Cah....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Cyclin B ProteolysisSingle Cell AnalysisHistone H2 GFPSNAP Reporter SystemTMR Star LabelingMitotic Exit MonitoringAPC C ActivityChromosome AlignmentFluorescence Intensity TrackingMetaphase Anaphase Transition

Related Articles