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Immunology and Infection

Análises de Published: October 13, 2015 doi: 10.3791/53115

Abstract

Muitas bactérias gram-negativo patogénico incluindo Yersinia spp. Empregam sistemas de secreção de tipo III para translocar proteínas efectoras para células alvo eucarióticas. Dentro da célula hospedeira as proteínas efectoras manipular funções celulares para o benefício de as bactérias. Para entender melhor o controle da secreção de tipo III durante a interação célula hospedeira, sensível e ensaios precisos para medir a translocação são obrigatórios. Nós aqui descrever a aplicação de um ensaio com base na fusão de um fragmento de proteína efectora Yersinia enterocolitica (proteína exterior Yersinia; YopE). Com TEM-1 beta-lactamase para a análise quantitativa de translocação O ensaio baseia-se na clivagem de uma célula permeante FRET corante (CCF4 / AM) por translocado fusão beta-lactamase. Ap clivagem do núcleo de cefalosporina de CCF4 pela beta-lactamase, a partir de cumarina FRET para f luoresceina é interrompido e excitação da porção cumarina leva à emissão de fluorescência azul.Diferentes aplicações deste método foram descritos na literatura destacando a sua versatilidade. O método permite a análise de translocação in vitro e também in vivo, por exemplo, num modelo de ratinho. A detecção dos sinais de fluorescência pode ser realizada utilizando leitores de placas, análise de FACS ou microscopia de fluorescência. Na configuração descrita aqui, a translocação de fusões efectoras in vitro em células HeLa por diferentes mutantes Yersinia é monitorizada por microscopia de varrimento de laser. Gravação de conversão intracelular do repórter de FRET pela fusão efectora da beta-lactamase em tempo real fornece resultados quantitativos fiáveis. Nós aqui mostram dados exemplificativos, demonstrando o aumento da translocação de um Y. enterocolitica YopE mutante em comparação com a linhagem selvagem.

Introduction

III sistemas de secreção do tipo são máquinas de proteínas para a exportação especializada utilizados por diferentes gêneros de bactérias gram-negativas para entregar diretamente proteínas efetoras bacterially codificados em células alvo eucarióticas. Embora a própria maquinaria de secreção é altamente conservada, conjuntos especializados de proteínas efectoras têm evoluído entre as diferentes espécies de bactérias para manipular vias de sinalização celular e facilitar estratégias bacterianos de virulência específicos 1. Em caso de Yersinia, até sete proteínas efectoras, os chamados (proteínas exteriores Yersinia) Yops, são translocados aquando do contacto da célula hospedeira e agir em conjunto para subverter as respostas das células imunes, tais como fagocitose e produção de citocina, ou seja, para permitir a sobrevivência extracelular das bactérias 2-4. O processo de translocação é rigidamente controlado em diferentes fases 5. Está provado que a ativação primária do T3SS é desencadeada por seu contato com a ce-alvoll 6. No entanto, o mecanismo preciso desta iniciação está ainda a ser elucidados. Em Yersinia um segundo nível de chamada afinação de translocação é conseguido por cima ou para baixo-regulação da actividade das proteínas Rac1 ou RhoA-GTP Rho de ligação celular. Ativação de Rac1 por exemplo, invasina ou citotóxico fator necrosante Y (CNF-Y) leva ao aumento da translocação 7-9, enquanto o GAP (GTPase proteína ativadora) função de translocado YopE down-regula a actividade Rac1 e, consequentemente, diminui a translocação por um tipo de feedback negativo mecanismo de 10,11.

Os métodos válidos e precisos são o pré-requisito para investigar como a translocação é regulada durante a interação célula hospedeira Yersinia. Muitos sistemas diferentes têm sido utilizados para esse fim, cada um deles com vantagens e desvantagens específicas. Algumas abordagens assentam sobre a lise de células infectadas mas não as bactérias por diferentes detergentes, seguido por análise Western blot. ºe inconveniente comum destes métodos é que a lise bacteriana pequena mas inevitável potencialmente contamina o lisado celular com proteínas efectoras bactérias associadas. No entanto, foram propostas tratamento de células com proteinase K para degradar proteínas efectoras extracelulares e uso subsequente de digitonina para a lise selectiva das células eucarióticas para minimizar este problema 12. Mais importante, estes ensaios depender crucialmente anticorpos anti-efectoras de alta qualidade, que não são na sua maioria disponíveis comercialmente. As tentativas de utilizar fusões traducionais das proteínas efectoras e proteínas fluorescentes como GFP para monitorar a translocação não foram bem sucedidas provavelmente devido à estrutura terciária das proteínas globulares fluorescentes e a incapacidade do aparelho de secreção para desdobrá-las antes de secreção de 13. No entanto, várias marcas diferentes, como o repórter cya (dependente de calmodulina adenilato ciclase) domínio da toxina pertussis Bordetella cyclolysin 14 ou o Flashtag foram usadas com sucesso para analisar a translocação. No primeiro ensaio, a actividade enzimática de CyA é utilizado para amplificar o sinal da proteína de fusão intracelular, enquanto que a etiqueta do Flash, uma marcação motivo muito curto tetraciste�a (4Cys), permite a marcação com o Flash corante biarsenical sem perturbar o processo de secreção 15.

A abordagem aqui aplicado foi relatado pela primeira vez por Charpentier et al., E baseia-se na conversão intracelular da transferência de energia de ressonância de Förster (FRET) por corante CCF4 translocados efectora TEM-1 beta-lactamase fusões 16 (Figura 1A). CCF4 / AM é um composto de células-permeante em que um derivado da cumarina (doador) e uma porção de fluoresceina (aceitador) estão ligadas por um núcleo de cefalosporina. Após a entrada na célula passiva eucariótica, o não-fluorescente esterificado CCF4 / AM composto é processado por esterases celulares para o CCF4 carregada e fluorescente e assim presono interior da célula. Excitação da porção cumarina a 405 nm resulta em FRET para a porção f luoresceina, que emite um sinal de fluorescência verde a 530 nm. Ap clivagem do núcleo de cefalosporina pelo FRET da beta-lactamase é interrompido e excitação da porção cumarina leva à emissão de fluorescência azul at460 nm. Diferentes aplicações deste método foram descritos na literatura destacando a sua versatilidade. O método permite a análise de translocação in vitro e também in vivo, por exemplo, a técnica foi utilizada em um modelo de rato de infecção para identificar as populações de leucócitos identificados para a translocação in vivo 17-19. A leitura dos sinais pode ser realizada utilizando leitores de placas, análise de FACS ou microscopia de fluorescência. De nota, o método também fornece a possibilidade de monitorar a translocação em tempo real por meio de microscopia de células ao vivo durante o processo de infecção 20,21. Aqui microscopia de fluorescência de varredura a laser foi aplicado para readout de sinais de fluorescência, pois proporciona maior sensibilidade e precisão. Em particular, a capacidade para ajustar a janela de emissão, com uma precisão nanométrica em combinação com detectores de alta sensibilidade facilita a detecção de fluorescência optimizado e minimizada a diafonia. Além disso, esta configuração microscopia pode ser adaptada para a monitorização em tempo real de translocação e, potencialmente, permite a análise simultânea de interacção hospedeiro-patogénio a nível celular.

Neste estudo as taxas de translocação de um Y. enterocolitica estirpe do tipo selvagem e um mutante de deleção YopE exibindo um fenótipo hypertranslocator 10,11, foram exemplarmente analisados.

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Protocol

1. pico de emissão e Cross-talk Determinação (ver figura 2)

  1. A fim de determinar os picos de emissão e quantidade de diafonia entre o doador (derivado cumarina V450) e do aceitador (fluoresceína) corantes, efectuar análises espectrais de ambas as células marcadas com fluoróforos individuais a 405 nm de excitação.
  2. Determinar uma largura de banda de 10 nm no pico de cada corante que vai ser utilizado para os dadores e aceitadores (aqui canais a 455-465 nm e 525-535 nm). Traçar a intensidade normalizada ao longo do comprimento de onda e calcular a percentagem média de cross-talk do corante doador no canal receptor e vice-versa (Figura 2).

2. Preparação de Y. enterocolitica Cepas para celular Cultura Infecção

  1. Use as seguintes estirpes: WA-314 PMK-óvulos (WA-314 transformada com os plasmídeos PMK-bla 17 e PMK-óvulos 17, respectivamente) e WA-314ΔYopE PMK-bla (WA-314ΔYopE transformada com o plasmídeo PMK-bla 17)
  2. Pelo menos dois dias antes da raia infecção Y. enterocolitica cepas WA-314 PMK-óvulos, WA-314 PMK-bla e WA-314ΔE PMK-blá de crio stocks em placas de LB-agar contendo os antibióticos necessários (canamicina para WA-314 PMK-bla e WA-314 PMK-óvulos ; canamicina e tetraciclina para WA-314ΔE PMK-bla) e crescer O / N a 27 ° C. Depois manter as placas durante até uma semana a 4 ° C.
  3. Um dia antes da infecção inocular 3 mL de meio LB contendo os antibióticos necessários com uma colónia das respectivas estirpes e incubar O / N a 27 ° C num agitador a 180 rpm.
  4. No dia da infecção inocular 2 ml da cultura D / N em 40 ml de meio fresco LB sem antibióticos e incubar durante 90 min a 37 ° C num agitador a 180 rpm, para induzir a expressão do sistema de secreção de tipo III.
  5. Transferir as culturas para um tubo apropriado e manter as culturas em gelo ou a 4 ° Cdaqui em diante. Centrifugar as culturas durante 10 min a 5000 xg e 4 ° C.
  6. Ressuspender o sedimento bacteriano em 2-3 ml de PBS gelado. Dilui-se a suspensão bacteriana a uma concentração de 8 x 10 8 ufc / mL, utilizando um espectrofotómetro. Determinar a densidade óptica correspondente individualmente. Mantenha esta suspensão em gelo até infectar as células HeLa.

3. As células HeLa Galvanização

  1. Um dia antes da semente de infecção de 1,5 x 10 4 células HeLa em DMEM de 200 ul contendo 10% inactivado pelo calor soro fetal de vitelo (FCS) em poços de uma placa de 96 poços em cultivar e um 5% de CO2 a 37 ° C. Semente três poços para cada cepa (três tempos de incubação diferentes).

4. A infecção de células HeLa e carregando com CCF4

  1. Infectar as células HeLa pela adição de 3,5 ul da suspensão bacteriana para a forma e misturar por pipetagem suave do meio duas vezes. Permitir que as bactérias para sedimentar emàs células a um MOI (porção de infecção) de cerca de 100 bactérias por célula. Para iniciar um curso de tempo de infecções a -90 min, -60 min e -30 min e incubar a 37 ° C numa atmosfera de 5% de CO2 até 0 min para atingir um ponto final comum.
  2. Quando a incubação estiver completa, cuidadosamente aspirar o meio, sem a remoção de células HeLa e adicionar 50 ul de PBS contendo 20 ug / ml de cloranfenicol para parar a expressão de efectores e probenecid 2,5 mM para reduzir a exportação de CCF4.
  3. Neste ponto transferir a placa de 96 poços na platina do microscópio e definem pontos adequados para análise posterior em cada poço. Terminar esta etapa dentro de 10 minutos (para obter detalhes sobre a aquisição ver secção 5.1).
  4. Por cavidade, adicionar 70 ul de solução CCF4 / AM de carga (solução 0,24 ul A, 1,2 ul de solução B, de 18,56 ul da solução C (solução A, B e C, desde que dentro do kit / AM carregamento CCF4) e 50 ul de PBS (contendo 20 ug / ml de cloranfenicol e probenecida 2,5 mM), utilizando um multi pipette e incubar durante 5 min à TA. A partir de agora trabalhar sem interrupções.
  5. Aspirar a solução de carregamento e adicionar 100 ul de PBS contendo 20 ug / ml de cloranfenicol e probenecida 2,5 mM usando um multi pipeta. Em seguida, transferir rapidamente a placa de 96 bem no palco microscópio e começar a aquisição no prazo de 10 min da aspiração da solução de carregamento.

5. Laser Scanning Microscopy e Análise de Dados

  1. A aquisição de imagens
    1. Defina as condições de imagem de forma a maximizar a contagem total de fótons e minimizar fototoxicidade, fotodegradação e cross-excitação.
      1. Em um moderno microscópio confocal de varrimento laser, use uma alta objetiva de imersão abertura numérica 20X, abra o pinhole detector de 2,5 unidades Airy (ou seja, ampla seccionamento óptico), escolha de alta sensibilidade GaAsP-detectores com doador e receptor canais ativos simultaneamente, profundidade de 8 bits , ~ 750 nm tamanho do pixel, 3 vezes quadro de média e excite com 10% de um laser de diodo 405 nm.
      2. Para garantir a correta quantificação definir o ganho do detector de ambos os canais com o mesmo valor e para evitar quaisquer pixels saturadas.
        Nota: Aqui, os ganhos foram ajustados para 150%.
    2. Assegurar a sua imersão contínua por meio de imersão para espalhar o fundo dos poços, por exemplo com uma seringa de 1 ml, e evitar o aprisionamento de bolhas de ar.
    3. Ative a luz transmitida e encontrar um campo representante de vista em todos os poços. Use uma fase automática corretamente calibrados e marcar a posição no software.
    4. Após a remoção da placa por coloração (ver secção 4.3), reinserir a placa e adicionar um peso no topo para evitar deriva focal. Reveja as posições salvas com o modo de varredura a laser e ajustar o foco ea posição lateral corretamente.
    5. Defina o lapso de tempo de 2 minutos, a duração de 2 horas e começar a aquisição.
  2. Quantificação imagem (exemplos será dado para Bitplane Softwsão como Imaris)
    1. Importe o conjunto de dados em software que permite cálculos aritméticos de matrizes de pixel. Faça isso arrastando e soltando o arquivo de origem que contém tanto o doador eo receptor de canal no ícone do software.
    2. Subtrair o fundo em ambos os canais usando o mesmo deslocamento. Para fazer isso, clique em Menu e, em seguida, clique em Imagem> Processamento> Linha de Base subtração. Selecione cada canal e insira o valor da linha de base.
    3. Corrija o sangramento-through do canal doador (CH1) para o canal receptor (CH2) com o pré-determinada correção do fator f (ver 1.1), a criação de um novo canal:
      Ch2 '= Ch2 - Ch1 * f
      NOTA: Uma sangria através do aceitador para o canal de dador não era detectável em relação ao nível de ruído.
      1. Clique em Menu> Processamento de Imagem> Canal Arithmetics e entrar abs (CH2- (ch1 * 0,33)). Depois excluir Canal 2, clicando em Menu> Editar> Excluir Channels. Certifique-se de que osangrar-through canal receptor corrigido permanece como o novo Canal 2. Opcional: Mude a cor do canal de cinza para a cor original, vá ao menu Editar> Propriedades> Imagem. Selecione Channel 4> mapeada Cor> Cor Base e alterá-lo para, por exemplo, verde.
    4. Criar um novo canal com a seguinte operação para determinar o coeficiente de FRET relação:
      = CH2 CH3 '/ (CH1 + Ch2')
      1. Vá ao Menu> Processamento de Imagem> Canal Arithmetics e entrar ch2 ./ (CH1 + CH2)
    5. Para visualização adequada do canal FRET em uma imagem de 8 bits, criar um quarto canal:
      CH4 = 255 * Ch3
      1. Vá ao Menu> Processamento de Imagem> Canal Arithmetics e digite 255 * ch3. Mude a cor do canal, vá ao menu Editar> Propriedades> Imagem. Selecione Channel 4> mapeada tabela de arquivos Color> Color> Jet.
    6. Aplicar um filtro mediano 3x3 para canais Ch3 Ch4 e that vai reduzir o ruído nas imagens. Para fazer isso, clique em Menu> Processamento de Imagem> Suavização> filtro mediano. Selecione ambos os canais e aplicar um filtro de tamanho "3x3x1".
    7. Para a quantificação de sinais celulares, detectar as células em Ch4 por corretamente configurar o deslocamento e filtrar as estruturas por tamanho para excluir demasiado pequenas estruturas.
      1. Selecione o Ultrapasse Exibir e clique no ícone "Adicionar novas superfícies". Defina os parâmetros do algoritmo de detecção na janela de Superfície. Para um processamento mais rápido, ativar a duas caixas de verificação "Segmento de apenas uma região de interesse" e "todo o processo de Imagem finalmente". Definir a região de interesse, editando suas dimensões.
      2. Selecione Channel 4 como o canal de origem e definir o limite por Thresholding> A subtração (Contraste Local) e definir diâmetro de 10 mm. Defina o limite de intensidade mínima manualmente para 0 eo limite máximo para a intensificação máximaty. Filtrar as estruturas por área e definir o valor mínimo para, por exemplo, 187 μm². Termine a detecção de superfície.
    8. Extraia os valores médios de intensidade de fluorescência do doador (CH1) e coeficiente de FRET relativa (CH3) e seus desvios-padrão na entidade celular. Para fazer isso, vá para as propriedades de superfície. Alterar a aparência das estruturas selecionando Surfaces Estilo / Qualidade> Surface. Selecione todas as estruturas, clicando na guia filtros. Unificar as estruturas detectadas indo ao processo de seleção> Unify. Exportar as estatísticas de superfície para o MS Excel, clicando na aba estatísticas> Exportar todas as Estatísticas para arquivo.
    9. Traçar esses valores ao longo do tempo. Identificar o intervalo de 10 min de inclinação máxima de aumento de fluorescência de canal doador para cada condição como um parâmetro razoável para representar a quantidade de effector translocado. Calcular o declive como m = Δ intensidade de fluorescência de dador / Δ tempo (min).

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Representative Results

Para demonstrar a capacidade do método descrito para analisar quantitativamente efectora translocação para células alvo, duas estirpes de Yersinia com diferentes cinéticas de translocação foram estudados: Y. enterocolitica estirpe selvagem WA-314 (sorogrupo O8, o plasmídeo de virulência pYVO8 22) e seu derivado WA-314ΔYopE (WA-314 abrigar pYVO8ΔYopE 23). Trabalhos anteriores mostraram que Y. mutantes enterocolitica falta funcional exposição YopE significativamente maior taxa de translocação Yop 10. Ambas as estirpes foram transformadas com vectores que codificam para as fusões de o sinal de secreção N-terminal de YopE e TEM-1 beta-lactamase (bla-PMK) 17. WA-314 foi adicionalmente transformado com um vector que codifica para um respectivo fusão YopE ovalbumina (OVA-PMK 17) para servir como um controlo negativo. Os tempos de incubação de 30, 60 e 90 min foram aplicados a fim de avaliar ainda mais a gama eficaz de um method`snd aptidão para a quantificação. Duas leituras diferentes foram utilizados para a análise de dados: fluorescência do dador (CH1) e os coeficientes relativos de FRET (CH3 = CH 2 '/ (CH1 + Ch2')) (Figura 1B e 1C).

Para a estirpe de controlo negativo WA-314-PMK-óvulos trama de intensidades de canais dador (CH1) ao longo do tempo não apresenta qualquer aumento de emissão de fluorescência, independentemente de o tempo de incubação (Figura 1B). Em contraste, em células WA-314-PMK-bla infectadas foi detectado um aumento de intensidade de fluorescência ao longo do tempo, indicando a presença de YopE fusão de beta-lactamase no citoplasma da célula alvo. Como esperado, a inclinação máxima de intensidade de fluorescência é positivamente correlacionada com o comprimento da infecção (30 min de infecção: 0,10 / min, 60 min de infecção: 0,33 / min, 90 min de infecção: 0,76 / min), indicando que diferentes concentrações de beta-translocado lactamase podem ser distinguidos. De acordo com estudos anteriores WA-31Células infectadas 4ΔYopE-PMK-bla exibem aumento mais rápido da intensidade de fluorescência em comparação com a estirpe de tipo selvagem (30 min de infecção: 1,28 / min, 60 min de infecção: 1,53 / min, 90 min de infecção: 1,41 / min). Curiosamente, expandindo infecção para 90 minutos não acelerar ainda mais o aumento de fluorescência do dador em relação a 60 min de infecção (Figura 1B). Este achado pode presumivelmente ser explicado pelo efeito citotóxico progressiva exercida por WA-314ΔYopE-PMK-bla, que poderia inibir a translocação seja eficiente para além de 60 min de infecção, ou levar à perda de corantes de fluorescência devido à ruptura da integridade da membrana plasmática. Os resultados proporcionados pela utilização do coeficiente de FRET relativa (CH 3) para a análise estão em boa concordância com os resultados obtidos pelo canal doador sozinho. No entanto, em algumas condições (WA-314ΔYopE-PMK-bla, 60 e 90 min de infecção) que representam quantidades muito grandes de translocado fusão de beta-lactamase, obviamente, o substrato era em CCF4stantly processado antes de imagem pôde ser iniciado. Estas condições não permitiria que para calcular uma inclinação negativa máximo razoável porque a parte relevante da curva é desperdiçada nessa representação de dados (Figura 1C). Imagens da relação FRET canal coeficiente de proporcionar a possibilidade de comparar as diferenças entre células individuais (Figura 1D).

figura 1
Figura 1. A análise quantitativa de effector translocação por fusões TEM-1 YopE em Y. enterocolitica. (A) A hidrólise do substrato pela CCF4 translocado TEM-1 beta-lactamase foi monitorizada por microscopia de varrimento de laser. Excitação a 405 nm resultou em emissão de fluorescência verde (530 nm) para o substrato intacto e em azul de emissão de fluorescência (460 nm) para o PR hidrólise clivadooduct (cumarina). (B, C) ​​Microscopia dados foram analisados ​​quantitativamente, plotando a intensidade canal doador (CH1) ou cálculo e plotagem dos coeficientes relativos FRET (CH3 = CH 2 '/ (Ch1 + Ch2')). Os dados são representativos de três experiências independentes. (D) representado micrografias (FRET canal) foram tomadas a partir de filmes representativos nos pontos de tempo indicados. WA-314ΔE-PMK-bla células infectadas mostram diminuição mais rápida dos coeficientes FRET relativos, em comparação com o tipo selvagem WA-314-PMK-bla (60 min infecção). Barra de escala, 20 um. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 2
Figura 2. determinação Cross-talk do V450 fluorophores e FITC.Os espectros de ambos os fluoróforos individuais foram medidos com o microscópio confocal. A infiltração do V450 doador para o canal aceitador dentro da gama de 525-535 nm detector foi calculada a partir de uma regressão linear (inserção). A porcentagem média de crosstalk calculado a partir de duas medições é igual a 0,33. Sangrar-through do FITC receptor para o canal doador (455-465 nm) não era detectável em relação ao nível de ruído. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

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Discussion

Nós, aqui aplicada com êxito um ensaio baseado TEM-1 repórter de beta-lactamase para a análise quantitativa de efector translocation por Y. enterocolitica. Muitas variações diferentes da técnica sensível, específico e relativamente simples têm sido descritos na literatura. Neste estudo de microscopia de varrimento a laser foi realizada para detecção mais sensível e precisa dos sinais de fluorescência. Especificamente, a correcção em função da conversa cruzada entre os corantes dadores e aceitadores e as larguras de banda de detecção ajustáveis ​​individualmente para permitir a medição de precisão superior em comparação com outras variações do método. Os resultados mostram claramente que o método é capaz de analisar quantitativamente a translocação. Tempos de incubação diferentes, representando diferentes concentrações de intracelular de beta-lactamase foram correlacionados positivamente com o declive da intensidade de fluorescência do dador. Também uma taxa significativamente mais elevada translocação da WA-314ΔYopE comparadopara a linhagem selvagem WA-314 poderia ser demonstrada.

Duas opções alternativas para a análise dos dados foram aplicados: intensidades canal de Doadores e coeficientes FRET relativos. A vantagem de utilizar o canal do doador é que representa directamente a acumulação de um produto de hidrólise de CCF-4 (cumarina). Esta abordagem é possível em uma configuração microscópica, do que no outro, porque um leitor de placas de correcção para as diferenças de densidades celulares usando uma proporção de dador / aceitador não é necessário. No entanto, a exportação do corante CCF4 ou seus produtos de hidrólise ainda é possível um confundidor nesta abordagem. Esta desvantagem pode ser superada através do cálculo do coeficiente de FRET relativa.

Nas experiências adicionais descritos foram realizados em placas de 96 poços. Este formato permite testar várias condições em um único experimento e ajuda a economizar produtos químicos caros (especificamente kit de carregamento CCF4 / AM). No fluxo de trabalho descrito é fundamental para começar imaquisição idade num ponto de tempo definido logo após a adição da solução de carregamento CCF4 / AM, porque a hidrólise de CCF4 pela beta-lactamase translocado começa imediatamente. Em caso de processamento para várias condições ao mesmo tempo, ajuste de foco e posições laterais (passo 5.1.4) pode levar muito tempo e dificultar um início atempado de aquisição de imagem. Portanto, o número máximo de amostras em paralelo tem de ser determinado individualmente.

Um dos principais problemas encontrados utilizando este método foi a exportação considerável do substrato CCF4 pelas células HeLa a 37 ° C. Este fenómeno não podia ser suficientemente neutralizados por tratamento das células com o probenecid. Decidimos, portanto, em vez da monitorização translocação durante a infecção em curso, tal como descrito anteriormente, a primeira infecção completa e depois carregar as células com o corante CCF4 / AM. Com esta abordagem, foi possível controlar o tratamento do substrato CCF4 à TA. Sob estas condições reduObservou-se CED exportação de CCF4. A quantidade de exportação do substrato parece ser CCF4 linha celular específico; a configuração descrita aqui permite a análise fiável de translocação também em linhas de células, o que fortemente exportar CCF4 a 37 ° C.

A exportação de CCF4 não é um problema em algumas outras linhas de células que permitem a adoptar a configuração de microscopia para monitorar os processos de infecção e, simultaneamente, a translocação em tempo real. Isto proporciona a possibilidade de analisar translocação em células individuais e pode ser utilizado para correlacionar a translocação com eventos específicos de interacção célula hospedeira bacteriana, como a adesão ou a formação de micro-colonias 20. Por isso, este ensaio é uma valiosa ferramenta para melhor elucidar os mecanismos pelos quais a translocação é regulado durante a interação de bactérias e células hospedeiras.

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
LB-Agar Roth X969.2
LB-Medium Roth X968.2
Dulbecco’s Phosphate Buffered Saline Sigma-Aldrich D8662-500ML
96-well plate (black, clear bottom) Greiner Bio One 655087
DMEM, high glucose, GlutaMAX Supplement, pyruvate Gibco/Life Technologies 31966-047
Probenecid Sigma-Aldrich P8761-25G
LiveBLAzer FRET-B/G Loading Kit with CCF4-AM Life Technologies K1095
Lectin from Triticum vulgaris (wheat) FITC conjugate Sigma-Aldrich L4895 Used for peak emission and cross-talk determination
V450 Rat anti-Mouse CD8a BD Bioscience 560469 Used for peak emission and cross-talk determination
Immersol W immersion oil  Zeiss 444969-0000-000 Refractive index = 1.3339 @ 23 °C
TCS SP5 II confocal laser scanning microscope Leica microsystems 2x GaAsP-Hybrid detectors, 4 channel spectrometer, acusto optical beam spliter, motorized XY stage, adjustable pinhole, objective 20X HC PL APO CS IMM/CORR, 405 nm diode laser 50 mW
Imaris 7.6 software Bitplane Plugins included ImarisXT and MeasurementPro
MatLab compiler runtime MathWorks
Prism 5 GraphPad software

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Galan, J. E., Lara-Tejero, M., Marlovits, T. C., Wagner, S. Bacterial Type III Secretion Systems: Specialized Nanomachines for Protein Delivery into Target Cells. Annu Rev Microbiol. 68, 415-438 (2014).
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Infecção Edição 104 tipo III sistema de secreção translocação Yersinia enterocolitica beta-lactamase proteínas efetoras proteína exterior Yersinia Yop YopE FRET
Análises de<em&gt; Yersinia enterocolitica</em&gt; Effector translocação em células hospedeiras Usando Beta-lactamase Effector Fusions
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Wolters, M., Zobiak, B., Nauth, T.,More

Wolters, M., Zobiak, B., Nauth, T., Aepfelbacher, M. Analysis of Yersinia enterocolitica Effector Translocation into Host Cells Using Beta-lactamase Effector Fusions. J. Vis. Exp. (104), e53115, doi:10.3791/53115 (2015).

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