La formation de dosage souple Agar Colony
Summary
The soft agar colony formation assay is a method used to confirm cellular anchorage-independent growth in vitro. The goal of this protocol is to illustrate a stringent method for the detection of the tumorigenic potential of transformed cells and the tumor suppressive effects of proteins on transformed cells.
Abstract
Anchorage-independent growth is the ability of transformed cells to grow independently of a solid surface, and is a hallmark of carcinogenesis. The soft agar colony formation assay is a well-established method for characterizing this capability in vitro and is considered to be one of the most stringent tests for malignant transformation in cells. This assay also allows for semi-quantitative evaluation of this capability in response to various treatment conditions. Here, we will demonstrate the soft agar colony formation assay using a murine lung carcinoma cell line, CMT167, to demonstrate the tumor suppressive effects of two members of the Wnt signaling pathway, Wnt7A and Frizzled-9 (Fzd-9). Concurrent overexpression of Wnt7a and Fzd-9 caused an inhibition of colony formation in CMT167 cells. This shows that expression of Wnt7a ligand and its Frizzled-9 receptor is sufficient to suppress tumor growth in a murine lung carcinoma model.
Introduction
Le dosage de formation de colonies sur gélose molle est une technique largement utilisée pour évaluer la transformation cellulaire in vitro. Historiquement, un autre test, le test clonogénique, décrit par Puck et al., En 1956, a été utilisé pour évaluer la capacité des cellules à former des colonies 1. Dans cette technique, les cellules ont été dispersées sur une plaque de culture et cultivées en présence de cellules nourricières »ou« milieu conditionné pour fournir des facteurs de croissance nécessaires. La limitation de cette technique est qu'elle ne fourni des informations concernant la formation de colonies. Les cellules normales sont empêchés de croissance indépendante de l'ancrage, en raison d'un type particulier de la mort par apoptose, appelé anoïkis 2. Toutefois, les cellules transformées ont la capacité de croître et de se diviser sans se lier à un substrat. Pour capitaliser sur ce concept, les chercheurs ont développé le test de formation de colonies sur gélose molle. Le test de formation de colonies sur gélose molle a depuis été modifié, au cours des dernières années, pour répondre specific besoins. Une variante consiste incorporation de colorant fluorimétrique pour permettre à haut débit comptage de colonies. Une autre variante consiste à utiliser une solution d'agar spécialisé pour permettre la récupération de cellules viables après la formation de colonies lorsque les échantillons de protéines ou d'ADN sont nécessaires.
Dans le dosage souple classique de formation de colonies agar, les cellules sont cultivées dans une couche d'agar mou mélangé avec un milieu de culture cellulaire qui repose sur une couche de gélose molle, également mélangée avec du milieu de culture de cellules, mais contenant une concentration plus élevée de la gélose. Cela empêche les cellules d'adhérer à la plaque de culture, tout en permettant aux cellules transformées de former des colonies visibles. La raison de cette technique est que les cellules normales de la cellule dépendent de la matrice extracellulaire de contact pour être en mesure de croître et de se diviser. A l'inverse, les cellules transformées sont capables de croître et de se diviser sans tenir compte de leur environnement. Par conséquent, des cellules capables de former des colonies d'une manière indépendante de l'ancrage sont considered à transformer et cancérigènes. L'objectif global de cette méthode est de mesurer cette capacité dans les cellules d'une manière semi-quantitative et rigoureuse.
La voie de signalisation Wnt est critique dans l'embryogenèse et souvent dérégulé dans la tumorigenèse 6.3. Il existe de multiples voies impliquant la signalisation Wnt. La voie canonique implique la signalisation Wnt et régulation de la transcription du gène en aval par ses effets sur la co-activateur transcriptionnel beta-caténine. Le signal Wnt également à travers plusieurs voies non canoniques, par exemple, la voie plane de la polarité cellulaire, qui régule des éléments participant à la structure du cytosquelette 7, et la voie Wnt-calcium, qui régule la libération de calcium à partir du reticulum endoplasmique 8. Ligands Wnt exercent leur activité grâce à des récepteurs Frizzled contraignant. Bien que plusieurs Wnt ont été montré pour être régulés à la hausse dans le cancer du poumon, Wnt7a a été montré pour être régulé à la baisse en non-Smalle cancer du poumon de cellules L à travers la méthylation du promoteur 9. Wnt7a lie Fzd9 et agit comme un suppresseur de tumeur par l'intermédiaire d'une voie non-canonique. La restauration de Wnt-7a et FZD-9 inhibe la croissance de non-petites cellules du cancer du poumon à grandes cellules 10. Les effets de Wnt7a / Fzd9 sont médiés par l'activation de ERK-5, ce qui, à son tour, active peroxisome γ du récepteur activé par les proliférateurs de (PPARy) 11,12. Ici, nous montrons que la surexpression de Wnt7a Fzd9 et se traduit par la suppression de la croissance indépendante de l'ancrage d'une lignée de cellules de carcinome pulmonaire murin. Cellules CMT167 murins ont été dérivées d'un carcinome du poumon chez les souris C57BL / souris LCRF 13 et ont été transfectées de manière stable avec Wnt7a et Fzd9. La surexpression de Wnt7a Fzd9 et ont été confirmés par PCR quantitative (Q-PCR) et la fonctionnalité de Wnt7a et Fzd9 surexpression a été confirmé par l'activation en aval de PPARy.
Protocol
Representative Results
Discussion
En confirmation in vitro de la fonction de suppresseur de tumeur de protéines de signalisation est difficile. L'un des tests les plus rigoureux disponibles pour enquêter sur cette propriété est le dosage de formation de colonies sur gélose molle. Ici, nous avons représenté le dosage de formation de colonies sur gélose molle en utilisant une lignée cellulaire de carcinome du poumon de souris surexprimant de manière stable et Wnt7a Fzd9 par rapport à sa lignée cellulaire parentale CMT167….
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This study was supported by a Merit Award from the U.S. Department of Veterans Affairs, and an NIH grant R01CA1385282522717 to RW.
Materials
| Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| Cancer Cell Line of Interest | Sigma-Aldrich | 10032302 | CMT-167 Cells |
| Powdered RPMI 1640 Medium | Gibco | 31800-089 | Used to prepare 2X cell culture medium. |
| Liquid RPMI 1650 Medium | Cellgro | 10-040-CV | Referred to as 1X cell culture medium. |
| Fetal Bovine Serum | HyClone | SH30910.03 | Used to supplement cell culture medium. |
| Penicillin/Streptomycin | CellGro | 30-002-Cl | Used in cell culture medium. |
| Difco Noble Agar | BD Biosciences | 214230 | Used to prepare 1.0% and 0.6% Agar. |
| Sodium Bicarbonate | Fisher | BP-328-1 | Used in 2X cell culture medium. |
| Trypsin | Cellgro | 25-050-Cl | |
| Sterile Bottle-Top Filters | Fisher | 09-761-126 | Used to sterile filter 2X medium. |
| Lipofectamine Reagent | Invitrogen | 18324-020 | Used in PPAR-RE luciferase assay. |
| 6-well Plates Tissue-culture Treated | |||
| 37 degree C/5% CO2 Incubator | |||
| Chemi-Doc Imager | Bio-Rad | Used to take pictures of colonies. | |
| Quantity One Software | Bio-Rad | Used to count cell colonies. | |
| 15mL Conical Tubes | |||
| 50mL Conical Tubes | |||
| 250mL Erlenmeyer Flasks | |||
| Microwave | |||
| 5mL Serological Pipettes | |||
| Pipette Aid | |||
| Micropipette | |||
| Hemacytometer w/ cover slip | |||
| Pipette Tips | |||
| Inverted Light Microscope | |||
| Centrifuge | |||
| Heat-Resistant Gloves | |||
| Saran Wrap | |||
| Ice Bucket |
References
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