Introduction
技术,如荧光光谱,荧光显微镜,流式细胞仪,全部依靠荧光,属性广泛利用生物化学,生物医药,化工等应用。荧光,无论本征或经标记,已经开发用于蛋白质表达的模式和分布,细胞命运,蛋白质相互作用和生物功能1-9的分析,以及通过对生物分子的相互作用和构象变化的荧光检测/荧光共振能量转移10-13。由于Aequorea victoria的绿色荧光蛋白(GFP)14的分离,从其他腔肠动物,特别是珊瑚附加天然存在的荧光蛋白质的发现,已经在很大程度上增加了现有的荧光蛋白质与可区别的激发/发射光谱的数目。这些,在他们的基因15-19引入突变在一起,甲肝Ë进一步扩大的可能性,获得提供给科学家们利用显微镜,流式细胞仪等荧光技术用于他们的研究荧光蛋白的真实调色板。
与此同时,虽然独立地,逆转录病毒技术的发展已大大促进了异位遗传信息的稳定表达在哺乳动物细胞20-23。因此,这是不奇怪,这种技术已被用来传输的荧光蛋白的基因导入细胞类型和组织24-28的广泛号码或用于生产转基因动物的29-31。以下逆转录病毒的性质,异位荧光蛋白的遗传信息的小区32的基因组中导入和细胞就荧光`为ever'。该属性允许内细胞群的单个细胞的细胞命运的跟踪,或。现在荧光细胞也由此阿奎红其自身biosignature并且可以被定义为条形码的。其独特的biosignature来自其他小区的识别它,并且重要的是,从细胞中遗传操作以表达不同的荧光蛋白与可区分的吸收/发射光谱区分它。生物应用,例如重编程因子的跟踪朝向多潜能33的亚核因素的分析为核仁定位34的阐明,荧光报告质粒的构建转录研究35或神经元的神经元网络体系结构36的研究中的遗传标记,是那些利用不同的荧光蛋白基因相同的实验设置的许多只是四个例子。
流式细胞术已被广泛用于生物过程在单细胞水平,如基因表达,细胞周期,细胞凋亡的分析,并通过磷的信令荧光蛋白基因在哺乳动物细胞ATION 37-43 .The稳定表达进一步增强了流式细胞仪的细胞分析38,44和配体-受体相互作用45的效用。增强的功能已经允许流式细胞成为高通量和高含量筛选46一种广泛使用的方法。尽管可以耦合板读数器系统,成像和流式细胞术荧光计和机器人技术现在扩大数量,似乎有一个缺少的实验设计,可利用和适合这些增强技术能力。
有大幅度需要复用的应用进一步提升的高吞吐能力快速,可靠,简单而强大的基于细胞的方法。这是在药物发现领域尤其如此,其中以多路复用格式的工程基于细胞的测定可增强高通量筛选39,47-50电源51-54。荧光遗传条码不仅允许优雅复用,而且,一旦改造,规避了耗时的协议的需要,降低了成本伴随抗体,珠子和污渍39,52,55,并且可以减少所需的高屏幕数吞吐量的应用。我们最近已描述的技术如何逆转录病毒可以增强通过荧光遗传条码多路复用生物应用,通过表达以前开发并监控HIV-1蛋白酶活性的56,57具有不同的临床流行变体58的测定法。该方法是在一个更具描述性的方式解释着眼于如何选择和基因扩增荧光条码细胞如何产生克隆群体的表达板不同的荧光蛋白和/或不同的荧光intensitIES。细胞群区分基于其荧光特性的面板增强多路复用能力,它可以被进一步利用结合基于细胞的试验是对付不同的生物的问题。该协议还描述了如何对工程师条形码细胞轴承先前在实验室开发的基于细胞的测定中的一个的板,如实施例59。这个协议是因此不意图以显示既定的逆转录病毒/慢病毒技术进行基因转移,荧光蛋白的价值或流式细胞仪60,48的应用程序,而是以显示结合三个用于多路复用应用的增强能力。
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1.准备哺乳动物细胞,病毒生产和转导遗传条形码的
- 板2.5×10 6的贴壁细胞在10cm的板(或约50-60%汇合)的前一天,以转染在Dulbecco改进的Eagle培养基(DMEM)和10%胎小牛血清(FCS)。逆转录病毒生产使用的包装细胞系的选择,如凤凰-GP(从加里·诺兰,斯坦福大学是一种礼物)。
注:该包装细胞系稳定表达的Gag和Pol蛋白对逆转录病毒颗粒形成中反式 。确保细胞是健康的,并附着于所述板中的单层,在转染之前。 - 24小时后,准备DNA转染混合物。
- 到125微升无血清的DMEM中加3微克水泡性口炎病毒包膜糖蛋白载体(PCI-VSVG)和3微克携带感兴趣的荧光蛋白的基因转移载体的构建。混合,并添加15微升聚乙(2毫克/毫升)。
- 孵育混合物在室温下搅拌15分钟,并加入到细胞中逐滴。
注:聚乙加入到均匀的DNA混合物作为转染试剂为多聚物的形成。为了获得病毒颗粒携带不同的荧光蛋白标记物,以供选择的标记独立地进行每次转染。请记住,逆转录病毒转移载体是大约7 kb的长度,并可以不被打包如果超过10 kb的。
- 孵育板在37℃。为了增加病毒的生产场所板在30℃或32℃,而不是。
注:24小时后的转染介质可以用7ml的新鲜培养基代替,虽然这可能会改善细胞的健康也可能在上清液降低病毒载量。 - 48小时转染后收集含上清液的病毒颗粒和过滤器以0.45微米的聚四氟乙烯过滤器。使用新鲜收集病毒上清转导。 OTHerwise保持上清液以等分试样在-80℃下,并避免冻融。请记住,病毒滴度将减少可能高达50%,与每个冻融循环。
- 优先选择24小时的板块细胞系传导,如果贴壁,或转导如果不贴前一刻。种子2.0×10 5〜3.0×10 5个贴壁细胞(这里咦7.5.1和HEK 293T)或5.0×10 5〜 1×10 6个非粘附细胞(此处SupT1)每孔在6孔板中。
注意:请确认校准单元的数目之前应当转导接种,特别对于贴壁细胞,所以细胞达到约60%的一汇合在转导的时间。 - 添加5微克/ ml的凝聚胺(hexadimethrene溴化物)以接种细胞,并再加入之前收集的病毒上清以获得左右20-40%感染(这里是2毫升)中。
注:MOI或感染的比例大多是任意的,因为排序将允许放大任何subpopulat离子电池。显然,更高的速率感染的简化和加快了扩增的过程。 - 在1500×g离心120分钟转导的细胞通过离心在悬挂桶转子在32℃。悬浮非粘附细胞用新鲜培养基之前孵化。对于贴壁细胞,更换新鲜培养基后24小时转导。
注:建议密封离心分离用封口膜的前板,以避免溢出。为了增加转基因条形码细胞多样性,转导的细胞与携带不同的荧光蛋白(来自步骤1.4)得到的病毒颗粒。当选择荧光标记物,要确保它们与仪器兼容,它们有区别的荧光参数。
2.选择基因条码细胞和扩增
- 通过流式细胞仪分析转导哺乳动物细胞至少72小时后传导到定量的百分比率转导。用可比较的非转导的细胞系作为阴性对照。
注意:作为排序将被用于纯化单个条形码的细胞群,高比例的速率初始转导,而不是必要的,应加快扩增的过程。 - 利用细胞分选仪选择的,以获得表达目的蛋白质的细胞。
- 为了这个目的,确保栅极在右声道适当设定。
- 这样做使用相同的幼稚细胞系作为阴性对照,并设置参数/通道电压,使得负极人口低于10 3上的每个荧光轴上的值。确定选通荧光阳性如出现高于阴性对照为每个荧光通道的事件。
- 请注意,每个仪器可能会发生变化,并在正确的电压,用于确定选通应作相应的调整,使得必须在每一个记录阳性和阴性对照erimental设置。
- 荧光检测在本实验装置使用的FITC通道(由502长通滤波器进行三十零分之五百三十○带通滤波器),用于eGFP的,在PE通道(由556长通滤波器进行42分之585带通滤波器),用于TD番茄,和APC通道(二十〇分之六百六十〇带通滤波器),用于E2深红。
注:488 nm激光激发绿色荧光蛋白和TD番茄,而E2深红由633 nm激光激发。
- 荧光检测在本实验装置使用的FITC通道(由502长通滤波器进行三十零分之五百三十○带通滤波器),用于eGFP的,在PE通道(由556长通滤波器进行42分之585带通滤波器),用于TD番茄,和APC通道(二十〇分之六百六十〇带通滤波器),用于E2深红。
- 为了这个目的,确保栅极在右声道适当设定。
- 排序在15ml锥形管中,用1ml 100%的FCS。
注:排序荧光细胞群的过程不是强制作为一个可以直接进行单个克隆(见下文)的排序。排序根据所选荧光紧身人群,确保备份的人口为将来选择单个克隆。请记住,个体细胞是在时间难以生长,同时人口众多的细胞可以容易地冷冻,然后解冻,并放大在稍后阶段。 - SP在向下排序种群悬挂桶转子离心机以524克在32℃下5分钟以沉淀细胞。重新悬浮在1ml新鲜的培养基,并重新盘细胞,使细胞汇合是60%以下,以允许生长和分裂为至少两天。
- 例如,板的贴壁细胞在约3×10 5个细胞在2毫升每孔媒体在一个6孔板和2×10 6个细胞在2ml培养基中6厘米板。用DMEM培养贴壁细胞和RPMI对非贴壁细胞(或任何指明介质如果需要)。放置铺板细胞在培养箱中在37℃下进行数天,以允许扩增。
3.获取不同强度基因条码细胞克隆群
- 从细胞中最初转导得到克隆群(步骤1.7)或从排序人口(步骤2.3)。
注意:这将确保在所有的细胞荧光蛋白的表达相同或相似的水平内的人口秒(一紧人口具有小的CV中的高达40%的平均荧光强度)。- 为此目的,分类单个细胞到96孔板用自动细胞沉积单元(ACDU)。根据兴趣人群分类设置门。保证闸门都设置至少一个对数标度时,除了在不同的荧光强度选择细胞,以获得可区分种群。对于此处示出的过程中,使用相同的流式细胞仪实验设置为在步骤2.2中描述的。
- 扩增在培养箱单个克隆在37℃下为至少2周。通过扩增的过程中进行分析,在显微镜下的细胞,以确保不断增长的人口源自单个细胞而不是从多于一个。
注意:请记住,分拣机将置于每孔一个细胞的平均值,而一些孔可以不具有任何细胞可言,其他人可能有一个以上的。- 为了确保婆pulation产生从一个小区只,是非常温和的与板和从未通过移液打扰的孔中。观察板块,深受很好,在显微镜下。
注意:虽然单个细胞有时可能难以确定,一旦他们开始除以他们将很容易辨认。 - 要知道,往往细胞的丛'沿边缘。抛弃那些井在多个无性系种群可以观察到,保留那些有一个严格的人口。
注意:最好是转移到那些较大的板块进行放大。
- 为了确保婆pulation产生从一个小区只,是非常温和的与板和从未通过移液打扰的孔中。观察板块,深受很好,在显微镜下。
- 通过流式细胞仪分析这些筛选假定克隆群。比较它们的阴性对照使用相同流式细胞实验设置。
- 分析样品的唯一的百分比,并保持其余作为备份。选择的基础上平均强度和人口密封性最明显的不同人群。放大他们的需要或冻结股冷冻,用20%的甘油培养基在-80℃下的时间或液氮更长短时间。
注:请记住,“真正的”克隆群体应该有一个非常紧张的荧光图案。
- 分析样品的唯一的百分比,并保持其余作为备份。选择的基础上平均强度和人口密封性最明显的不同人群。放大他们的需要或冻结股冷冻,用20%的甘油培养基在-80℃下的时间或液氮更长短时间。
4.确保复用功能的高通量筛选(HTS)
- 根据需要,可以以多路复用格式进一步利用结合许多不同的克隆群。选择具有可区别的吸收/发射光谱和/或不同强度的克隆。如果一个96孔板格式的情况下,其适用于高温超导,种子50,000个细胞在200μl每孔。
注意:请注意,单元的数目只是一个估计,并且可以更改基于细胞类型以及它是否是附着或没有。 - 使用流式细胞仪,以确保每个独立建立荧光细胞系可以相互区别开来的样品进行分析。在分析之前制备负和单一的颜色控制设置参数和补偿值。
注:设置的参数,以明确区分的混合人群,使他们进一步用在复用格式。
5.适应基因条形码的细胞系选择的生物应用
- 转导如斯托尔普等人,2013 59描述在这里建立遗传条形码的细胞系与包含所选择的测定元件的病毒颗粒。请记住,所选择的测定法应当占据额外的和可区别的荧光信道,因而它是被转移到相应的条形码的细胞系。
注:每个条码细胞系可承受不同的检测。 - 排序基因萤光条形码细胞为那些含有测定的元素。
注:检测元件可改造耦合到标签或荧光蛋白(作为融合或通过内部核糖体进入位点)F或者简单的检测,通过免疫印迹,流式细胞仪和显微镜。在这个协议中使用的系统依赖于HA抗原表面表达单独或与另外的FLAG表位的表达。- 含染色与医管局及APC-荧光抗体耦合的实验的克隆群。然后分析克隆群与抗FLAG和FITC缀合的抗体染色。
- 为了跟踪背面的测定中,分析或“译码”在适当的信道的种群,其中所述不同的遗传条形码的细胞系能够被区分。这里,通过在对于TD番茄检测的体育频道分析解码所述衬底的性质。
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
复用荧光基因条形码的细胞的生物应用的目的,才能达到一次个别克隆群已经产生。当条形码的人群与最低频谱重叠清晰鲜明的特色荧光复用是最有效的。在图1与哺乳动物SupT1细胞的克隆群所示的例子中示出了条形码的细胞mCherry和氰基荧光蛋白(CFP)可以容易地同时进行分析,而不会失去它们各自的荧光特性。此矩阵从而体现荧光基因条形码的单元的面板是用于在又一个附加的可利用信道复用的生物应用的读出使用。为了获得这样的面板的是要记住逆转录病毒技术的性质,这将导致种群内的荧光强度由于插入EF变量范围是非常重要的fects和/或MOI; 图2示出了哺乳动物细胞用含有病毒颗粒或者TD番茄或E2深红导致细胞表达的任何一个所述的荧光蛋白质或两者在宽范围的强度(左面板)的初始转导。选择和如由门控箱(中间面板)的单细胞到96孔板的排序,允许人们获得如下扩展(右面板)紧克隆群。甲紧人口应该被定义为具有小的CV其可根据细胞类型的范围,通常30-40%的平均荧光强度。 图2还示出,为了进一步提高基因条形码种群的数目仅为2荧光的基质蛋白质,还可以利用荧光强度。通常,在人口之间的平均荧光强度1日志偏差适于彼此以下实现适当的分离和分拣amplifica化。 TD番茄被选为在所示的例子来说明该特征,其中不同的强度,中,高的两个群体,均在一个单一的强度而获得,用于多路复用与E2的深红。
复用是一种强大的工具,以促进许多样品的分析的同时,并用于解码掩蔽种群的能力。增强多路复用可以与目前的第三荧光蛋白如绿色荧光蛋白来实现,只要光谱性质不相互干扰。在图3中所示的实验程序,用TD番茄和E2深红得到6个种群的面板被利用来增加复用的eGFP。逆转录病毒的技术被用来eGFP的转移到在所述矩阵中的一个表示的种群。当在eGFP的信道观察到的,非绿色幼稚六人口矩阵(左上面板在图3中)是从的eGFP转导的区分人口矩阵(左下面板在图3中)。重要的是,该板可以通过原有的遗传条形码占据了渠道分析(TD番茄和E2深红)。而无法 区分在这些通道中(比较人口1-6与种群7-12在板中间, 图3)中所示的直方图,个体群体可以在eGFP的信道进行分析,并解码或跟踪背部,(右图图3)。重复转导,选择,排序,和放大的过程中,以未占用信道的优势之后,如果合适的补偿不施加到调整为可能的光谱重叠是无用的。为了证明这一点,当群体1,2,3(非绿色)和7,8,9(绿色)中的eGFP分析和TD番茄通道,群7和8是难以区分( 图4中左面板) 。因此,有必要选择幼稚细胞(群1),为负CONTROL使得仪器的参数进行设置。在分析的任何基质,尤其是与荧光团的光谱重叠,当务之急是单一颜色控制用于确定正确的补偿值。在图1的分析4个群体2或3,和7达到这个目的,从而允许更好地确定种群,是真正的双阳性(人口8和9)。
遗传条形码的细胞与荧光标记物保持其自己的身份通过biosignature所定义,当在右荧光通道与右仪器进行分析。然而,biosignature变成只是一个额外的个人财产,除非开发用于生物应用。为了证明荧光遗传条码的功率复用,我们决定介绍我们以前开发试验用于药物发现中的一个到一些荧光条形码哺乳动物细胞系。通过这样做,fluoresc耳鼻喉科遗传条形码被利用来实现三个试验中的一个样本。在此过程中含有三种公认的病毒基板蛋白酶解1支架蛋白转移到经遗传条形码的细胞。在测定中,切割是通过在细胞表面上( 图5B)的FLAG表位的丧失揭示。与此相反,FLAG表面染色表示缺乏卵裂图5示出了三个不同的基板上的分析结果。 HIV-1包膜野生型(环境质量),HIV-1包膜突变(环境MUT)和登革热病毒(DENV)的prM。他们每个人都被引入到1 3的条形码的细胞系,幼稚,和2个其他利用TD番茄不同强度(中高; 图5A)。染色FLAG表面表达揭示了其中衬底是基于各自的条形码裂解。在该例子中,只有HIV的Env MUT保留了FLAG标记(阳性染色以下),如在绿色-FI看出TC通道( 图5C,右侧底部面板)。因此,可以进行独立于原始条形码分析的分析,并得到进一步利用来解码和追溯的不同群体。多路复用的这种方法因而依赖于保留给感兴趣的生物读出的附加信道。
图1:条码,用于多路复用各个群体使用不同的荧光蛋白如mCherry,CFP或二者(左面板)基因条形码的可混合,分析和解码(右图)在它们各自的通道,通过流式细胞仪。从Smurthwaite,C。等2014 58改编。 请点击此处查看该图的放大版本。
图2:分拣和条形码细胞扩增的哺乳动物细胞进行了分析48小时以下转导与含有任一TD番茄或E2-深红(左图)的病毒颗粒。盖茨然后进行排序,包括细胞表达TD番茄不同强度设定,与输入/输出E2-深红(中间面板)。从各种各样的克隆扩增和重新分析,以产生6个区分人群(右图)的矩阵。 请点击此处查看该图的放大版本。
图3:解码揭示掩蔽种群的基质在图2(TD番茄和/或E2-深红)中获得6个种群可以进一步工程化以表达一个额外的荧光蛋白,如绿色荧光蛋白。 (A) 的原始矩阵,当信道的eGFP(左图)分析是阴性的6个种群彼此区分。每六个种群可以在eGFP的信道被独立地分析所示的直方图(右图)。 ( 二)同一矩阵,现在也表达绿色荧光蛋白,分析在A,揭示目前他们的绿色荧光特征。从Smurthwaite,C。等2014 58改编。 请点击此处查看该图的放大版本。
图4:补偿确保正确的分离部分人群的最初选择基于TD番茄和/或EGFP表达(人口7和8)不能当一起分析正常分离(左图),除非这些渠道给予相应的补偿调整(右。面板)。 请点击此处查看该图的放大版本。
图5:选择条码细胞进一步适应所选检测的(A)选择和适应的选择检测。种群基因条形码的与TD番茄不同强度(左上面板)用于生物应用。每个种群的进一步工程化以包含监视裂解的测定的,但不同的衬底中的每一个(右上面板)。 (B)描写了测定。积极FLAG染色表明缺乏裂解,而负FLAG染色表明乳沟。测定的(C)的分析如下FLAG染色。基于所述TD番茄条形码但无法区分在FITC通道(左小图)的混合种群是可区别的。当与FLAG-FITC染色的抗体,只有一个群体是积极的FLAG。解码显示,基于遗传条形码,这个群体蕴藏着HIV包膜MUT基板(右图)。 请点击此处查看该图的放大版本。
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
这里有两个既定的程序已合并;通过逆转录病毒技术和检测利用流式细胞荧光蛋白的基因工程。荧光蛋白的基于遗传条码用于生产独特的细胞系提供了一个强有力的和简单的方式用于多路复用应用。通过反转录病毒的技术产生的基因工程条码的细胞,最初是一个漫长的过程,但允许人们获得,一旦建立,电池材料的可靠和稳定的来源。此技术的性质一致地产生遗传改造的细胞系与成为自己真实区分biosignature稳定的荧光特性。
既粘附和非粘附细胞类型可利用条形码的荧光蛋白质,是容易区分基于其物理吸收/发射光谱。这些包括,但不限于蛋白质,如CFP,mCherry,E2深红和TD番茄。一旦基因条形码的其可区分荧光蛋白,它们可以被结合以产生细胞群的一个面板。重要的是,面板包含细胞群的确切基因型化妆,但只能通过它们的荧光特性差异。因此,这些面板都非常适合于复用的应用程序,大大增强了高通量的能力。
由于逆转录病毒颗粒进入宿主基因组中,再加上在MOI差异的不同插入的喜好,从进行特定荧光蛋白基因可变荧光强度被预期。遗传工程人口携带独特荧光基因的分析将因此检测的范围内,可以基于荧光强度来定义的表达谱。这个差异表达谱,可被利用来创建种群的光谱彼此不同。人们可以这样COMBINE选择的荧光强度的荧光标记物,以适应实验设计。这里,第4,第6,和第12群,其中包括的E2深红和TD番茄,有或没有的eGFP的两个6人口面板的矩阵,被示出。在理论上,这可以进一步扩展与eGFP的不同强度以及要创建的3种不同的荧光蛋白的人群;每一个具有与其关联的不同的强度。如前所述,应该考虑以确保分离选择的荧光蛋白时确实可以实现服用。选择的蛋白质应该有不同的吸收和发射光谱;然而,当两个光谱可区别的,但是类似的荧光蛋白时,补偿应适用。重要的是,适当的补偿,这允许对不同的荧光团或荧光蛋白之间发射/吸收光谱物理分离,完成与使用适当的单一颜色控制为通过流式细胞仪检测。
复用更少的荧光蛋白质,而且利用了各种强度的释放,可以再进一步开发用于感兴趣的生物应用的附加频道。这样可以提高的实验设置的灵活性并简化所使用的荧光标记物的组合的选择。例如,在图5所示的复用的测定法依赖于抗体染色,在这种情况下,联接到FITC。因为只有在PE通道由遗传条形码占据,人们可以利用FITC缀合的抗体,或与此相反,APC-耦合,可根据适当的仪器和/或抗体的可用性作出决定。
而在流动领域的技术成果术,显微镜或组合的方法是令人印象深刻的瓶颈似乎是可用的电池技术,生物应用和HTS。逆转录病毒技术术加上荧光蛋白质的扩大数目可以合并来回答这个查询。荧光遗传条码大幅促进复用,这反过来,满足了扩大的基于细胞的测定HTS能力的需求日益增加。遗传条码导致一个健壮的,具有成本效益,并且简单的方式来耦合的基于细胞的测定法与高通量方法用于生物应用和药物筛选。使用3人口面板执行一个而不是三个屏幕的力量有有益的成本和时间相关的影响。随着越来越多的多功能性在流式细胞仪,高内涵成像和流式细胞仪耦合显微镜,荧光遗传条形码将是试验发展持续可靠的工具。
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
作者什么都没有透露。
Acknowledgments
我们要感谢加里·诺兰博士从斯坦福大学提供的凤凰GP包装细胞系用于生产逆转录病毒颗粒。我们感谢罗杰钱永健博士在加利福尼亚大学圣地亚哥分校提供TD番茄。我们还要感谢圣迭戈州立大学流式细胞仪核心设施为他们的服务和帮助。
Materials
Name | Company | Catalog Number | Comments |
10 ml syringes | BD | 309604 | used for filtering the virus |
0.45 µm ploytetrafluoroethylene filter | Pall Corporation | 4219 | used for filtering the virus |
DMEM (Dulbecco's Modified Eagle Medium) | Corning | 45000-304 | cell growth media for HEK 293T cells |
PEI (Polyethylenimine) | poly sciences | 23966-2 | 2 mg/ml concentration used |
Hanging bucket centrifuge (refrigerated) | Eppendorf | 5805 000.017 | used for spin infection |
PBS (phosphate buffered saline) | Corning | 21-040-CV | used for washing of cells |
Polybrene (hexadimethreen bromide) | Sigma-Aldrich | 107689 | Used to increase viral infection efficiency. Used at a 5 µg/ml concentration. |
FACSAria | BD Biosciences | instrument used for sorting cell populations | |
FACSCanto | BD Biosciences | instrument used for cell analysis | |
Phoenix-GP | Gift from Gary Nolan | cell line used to produced retroviral particles | |
Fetal calf serum | Mediatech | MT35015CV | used for cell growth and sorting |
SupT1 cells | ATCC | CRL-1942 | Human T lymphoblasts |
HEK 293T cells | ATCC | CRL-11268 | Human Embryonic Kidney cells that also contain the SV40 large T-antigen |
RPMI 1640 | Corning | 10-040-CV | cell growth media for SupT1 cells |
References
- Chalfie, M., Tu, Y., Euskirchen, G., Ward, W. W., Prasher, D. C. Green fluorescent protein as a marker for gene expression.Science. 263 (5148), 802-805 (1994).
- Misteli, T., Caceres, J. F., Spector, D. L. The dynamics of a pre-mRNA splicing factor in living cells. Nature. 387 (6632), 523-527 (1997).
- Godwin, A. R., Stadler, H. S., Nakamura, K., Capecchi, M. R. Detection of targeted GFP-Hox gene fusions during mouse embryogenesis. Proc Natl Acad Sci U S A. 95 (22), 13042-13047 (1998).
- Irish, J. M., et al. Single cell profiling of potentiated phospho-protein networks in cancer cells. Cell. 118 (2), 217-228 (2004).
- Natarajan, L., Jackson, B. M., Szyleyko, E., Eisenmann, D. M. Identification of evolutionarily conserved promoter elements and amino acids required for function of the C. elegans beta-catenin homolog BAR-1. Dev Biol. 272 (2), 536-557 (2004).
- Tumbar, T., et al. Defining the epithelial stem cell niche in skin.Science. 303 (5656), 359-363 (2004).
- Valencia-Burton, M., et al. Spatiotemporal patterns and transcription kinetics of induced RNA in single bacterial cells.Proc. Natl Acad Sci U S A. 106 (38), 16399-16404 (2009).
- Mahmoud, L., et al. Green fluorescent protein reporter system with transcriptional sequence heterogeneity for monitoring the interferon response.J Virol. 85 (18), 9268-9275 (2011).
- Saunders, M. J., et al. Fluorogen activating proteins in flow cytometry for the study of surface molecules and receptors.Methods. 57 (3), 308-317 (2012).
- Wang, Y. L., Taylor, D. L. Probing the dynamic equilibrium of actin polymerization by fluorescence energy transfer. Cell. 27 (3 Pt 2), 429-436 (1981).
- He, L., et al. Flow cytometric measurement of fluorescence (Forster) resonance energy transfer from cyan fluorescent protein to yellow fluorescent protein using single-laser excitation at 458 nm. Cytometry A. 53 (1), 39-54 (2003).
- Stephens, D. J., Allan, V. J. Light microscopy techniques for live cell imaging. Science. 300 (5616), 82-86 (2003).
- Clayton, A. H., et al. Ligand-induced dimer-tetramer transition during the activation of the cell surface epidermal growth factor receptor-A multidimensional microscopy analysis. J Biol Chem. 280 (34), 30392-30399 (2005).
- Prasher, D. C., Eckenrode, V. K., Ward, W. W., Prendergast, F. G., Cormier, M. J. Primary structure of the Aequorea victoria green-fluorescent protein.Gene. 111 (2), 229-233 (1992).
- Heim, R., Cubitt, A. B., Tsien, R. Y. Improved green fluorescence. Nature. 373 (6516), 663-664 (1995).
- Shaner, N. C., et al. Improved monomeric red, orange and yellow fluorescent proteins derived from Discosoma sp. red fluorescent protein. Nat Biotechnol. 22 (12), 1567-1572 (2004).
- Ai, H. W., Shaner, N. C., Cheng, Z., Tsien, R. Y., Campbell, R. E. Exploration of new chromophore structures leads to the identification of improved blue fluorescent proteins.Biochemistry. 46 (20), 5904-5910 (2007).
- Mishin, A. S., et al. The first mutant of the Aequorea victoria green fluorescent protein that forms a red chromophore. Biochemistry. 47 (16), 4666-4673 (2008).
- Tsien, R. Y. Constructing and exploiting the fluorescent protein paintbox (Nobel Lecture). Angew Chem Int Ed Engl. 48 (31), 5612-5626 (2009).
- Naldini, L., et al. In vivo gene delivery and stable transduction of nondividing cells by a lentiviral vector. Science. 272 (5259), 263-267 (1996).
- Klages, N., Zufferey, R., Trono, D. A stable system for the high-titer production of multiply attenuated lentiviral vectors. Mol Ther. 2 (2), 170-176 (2000).
- Lai, Z., Brady, R. O. Gene transfer into the central nervous system in vivo using a recombinanat lentivirus vector. J Neurosci Res. 67 (3), 363-371 (2002).
- Wolkowicz, R., Nolan, G. P., Curran, M. A. Lentiviral vectors for the delivery of DNA into mammalian cells. Methods Mol Biol. 246, 391-411 (2004).
- Grignani, F., et al. High-efficiency gene transfer and selection of human hematopoietic progenitor cells with a hybrid EBV/retroviral vector expressing the green fluorescence protein. Cancer Res. 58 (1), 14-19 (1998).
- Ramezani, A., Hawley, T. S., Hawley, R. G. Lentiviral vectors for enhanced gene expression in human hematopoietic cells. Mol Ther. 2 (5), 458-469 (2000).
- Roddie, P. H., Paterson, T., Turner, M. L. Gene transfer to primary acute myeloid leukaemia blasts and myeloid leukaemia cell lines. Cytokines Cell Mol Ther. 6 (3), 127-134 (2000).
- Zhang, X. Y., et al. Lentiviral vectors for sustained transgene expression in human bone marrow-derived stromal cells. Mol Ther. 5 (5 Pt 1), 555-565 (2002).
- Rossi, G. R., Mautino, M. R., Morgan, R. A. High-efficiency lentiviral vector-mediated gene transfer into murine macrophages and activated splenic B lymphocytes. Hum Gene Ther. 14 (4), 385-391 (2003).
- Hamra, F. K., et al. Production of transgenic rats by lentiviral transduction of male germ-line stem cells.Proc. Natl Acad Sci U S A. 99 (23), 14931-14936 (2002).
- Chan, A. W., Chong, K. Y., Martinovich, C., Simerly, C., Schatten, G. Transgenic monkeys produced by retroviral gene transfer into mature oocytes. Science. 291 (5502), 309-3012 (2001).
- Linney, E., Hardison, N. L., Lonze, B. E., Lyons, S., DiNapoli, L. Transgene expression in zebrafish: A comparison of retroviral-vector and DNA-injection approaches. Dev Biol. 213 (1), 207-2016 (1999).
- Engelman, A., Mizuuchi, K., Craigie, R. HIV-1 DNA integration: mechanism of viral DNA cleavage and DNA strand transfer. Cell. 67 (6), 1211-1221 (1991).
- Tiemann, U., et al. Optimal reprogramming factor stoichiometry increases colony numbers and affects molecular characteristics of murine induced pluripotent stem cells. Cytometry A. 79 (6), 426-435 (2011).
- Leung, A. K., Lamond, A. I. In vivo analysis of NHPX reveals a novel nucleolar localization pathway involving a transient accumulation in splicing speckles. J Cell Biol. 157 (4), 615-629 (2002).
- Malone, C. L., et al. Fluorescent reporters for Staphylococcus aureus. J Microbiol Methods. 77 (3), 251-260 (2009).
- Livet, J., et al. Transgenic strategies for combinatorial expression of fluorescent proteins in the nervous system. Nature. 450 (7166), 56-62 (2007).
- Krutzik, P. O., Nolan, G. P. Intracellular phospho-protein staining techniques for flow cytometry: monitoring single cell signaling events. Cytometry A. 55 (2), 61-70 (2003).
- Violin, J. D., Zhang, J., Tsien, R. Y., Newton, A. C. A genetically encoded fluorescent reporter reveals oscillatory phosphorylation by protein kinase. C.J Cell Biol. 161 (5), 899-909 (2003).
- Krutzik, P. O., Nolan, G. P. Fluorescent cell barcoding in flow cytometry allows high-throughput drug screening and signaling profiling. Nat Methods. 3 (5), 361-368 (2006).
- Edwards, B. S., Ivnitski-Steele, I., Young, S. M., Salas, V. M., Sklar, L. A. High-throughput cytotoxicity screening by propidium iodide staining. Curr Protoc Cytomt. 9 (Unit 9 24), (2007).
- Schulz, K. R., Danna, E. A., Krutzik, P. O., Nolan, G. P. Single-cell phospho-protein analysis by flow cytometry. Curr Protoc Immunol. 8 (Unit 8 17), (2007).
- Lu, R., Neff, N. F., Quake, S. R., Weissman, I. L. Tracking single hematopoietic stem cells in vivo using high-throughput sequencing in conjunction with viral genetic barcoding. Nat Biotechnol. 29 (10), 928-933 (2011).
- Grant, G. D., et al. Live-cell monitoring of periodic gene expression in synchronous human cells identifies Forkhead genes involved in cell cycle control. Mol Biol Cell. 23 (16), 3079-3093 (2012).
- Fiering, S. N., et al. Improved FACS-Gal: flow cytometric analysis and sorting of viable eukaryotic cells expressing reporter gene constructs. Cytometry. 12 (4), 291-301 (1991).
- Fay, S. P., Posner, R. G., Swann, W. N., Sklar, L. A. Real-time analysis of the assembly of ligand, receptor, and G protein by quantitative fluorescence flow cytometry. Biochemistry. 30 (20), 5066-5075 (1991).
- Edwards, B. S., Oprea, T., Prossnitz, E. R., Sklar, L. A. Flow cytometry for high-throughput, high-content screening. Curr Opin Chem Biol. 8 (4), 392-398 (2004).
- Durick, K., Negulescu, P. Cellular biosensors for drug discovery. Biosens Bioelectron. 16 (7-8), 587-592 (2001).
- Edwards, B. S., et al. High-throughput flow cytometry for drug discovery. Expert Opin Drug Discov. 2 (5), 685-696 (2007).
- Sklar, L. A., Carter, M. B., Edwards, B. S. Flow cytometry for drug discovery, receptor pharmacology and high-throughput screening. Curr Opin Pharmacol. 7 (5), 527-534 (2007).
- Curpan, R. F., et al. High-throughput screen for the chemical inhibitors of antiapoptotic bcl-2 family proteins by multiplex flow cytometry. Assay Drug Dev Technol. 9 (5), 465-474 (2011).
- Bradford, J. A., Buller, G., Suter, M., Ignatius, M., Beechem, J. M. Fluorescence-intensity multiplexing: simultaneous seven-marker, two-color immunophenotyping using flow cytometry. Cytometry A. 61 (2), 142-152 (2004).
- Krutzik, P. O., Clutter, M. R., Trejo, A., Nolan, G. P. Fluorescent cell barcoding for multiplex flow cytometry. Curr Protoc Cytom. 6 (Unit 6 31), (2011).
- Surviladze, Z., Young, S. M., Sklar, L. A. High-throughput flow cytometry bead-based multiplex assay for identification of Rho GTPase inhibitors. Methods Mol Biol. 827, 253-270 (2012).
- Sukhdeo, K., et al. Multiplex flow cytometry barcoding and antibody arrays identify surface antigen profiles of primary and metastatic colon cancer cell lines. PLoS One. 8 (1), e53015 (2013).
- Vignali, D. A. Multiplexed particle-based flow cytometric assays. J Immunol Methods. 342 (1-2), 243-255 (2000).
- Hilton, B. J., Wolkowicz, R. An assay to monitor HIV-1 protease activity for the identification of novel inhibitors in T-cells. PLoS One. 5 (6), e10940 (2010).
- Rajakuberan, C., Hilton, B. J., Wolkowicz, R. Protocol for a mammalian cell-based assay for monitoring the HIV-1 protease activity. Methods Mol Biol. 903, 393-405 (2012).
- Smurthwaite, C. A., et al. Fluorescent genetic barcoding in mammalian cells for enhanced multiplexing capabilities in flow cytometry. Cytometry A. 85 (1), 105-113 (2014).
- Stolp, Z. D., et al. A Novel Two-Tag System for Monitoring Transport and Cleavage through the Classical Secretory Pathway - Adaptation to HIV Envelope Processing. PLoS One. 8 (6), e68835 (2013).
- Schwartz, A., et al. Standardizing flow cytometry: a classification system of fluorescence standards used for flow cytometry. Cytometry. 33 (2), 106-114 (1998).