Kemokin Sinyalizasyonu Bağlı Hücresel ve Moleküler Polarizasyon Hızlı ve Sağlam Analizi
Summary
Chemokine signaling elicits marked alterations of cellular morphology and some important redistributions of intracellular proteins. Here, a rapid and detailed protocol is provided to study these events.
Abstract
Hücreler, bir süreç olarak adlandırılan kutuplaşma onların yuvarlak kaybederek ve birçok proteinlerin hücre içi lokalizasyonu değiştirerek uyarılmasını kemokin cevap. Klasik görüntüleme teknikleri bu olguları incelemek için kullanılmıştır. Bununla birlikte, morfolojisi ve hücre onlarca boyama eş-lokalizasyonu zaman alıcı miktarının ardından birçok hücrede elle toplama gerektiriyordu. Burada, hızlı ve güçlü bir yöntem, bir sitometresinde kişilerce mikroskop avantajlarını bir araya teknolojisi sitometri bir görüntüleme akışı kullanılarak hücrelerin birkaç bin oluşan numuneler üzerinde, bu olayları incelemek için tarif edilmektedir. MHC sınıf I molekülleri ve filamentli aktin için CCL19 ve boyama ile uyarılmış T lenfositleri kullanılarak bir yolluk stratejisi aynı zamanda şekil değişikliklerinin derecesi ve CCL19 sinyal etkilenen belirteçlerin eş-lokalizasyonu derecesini ölçmek için sunulmuştur. Üstelik, bu yolluk strateji gözlemleme için bize izine CXCL12 uyarıldıktan sonra polarize T hücrelerinde (ön) ipliksi aktin ve (arkada) fosforile Ezrin-Radixin-moesin (fosfo-ERM) proteinlerin ayrımı. Par6 / atipik PKC sinyal yolunun mutantlar bir farmakolojik inhibitörü ve ifade ile aktin polimerizasyonu inhibe: Bu teknik aynı zamanda iki farklı unsurların kutuplaşma engelleme etkisini gözlemlemek için yararlı oldu. Böylece, kanıtlar bu tekniğin morfolojik değişiklikler ve protein yeniden dağıtımı esnasında hem de analiz etmek yararlı olduğu gösterilmiştir.
Introduction
Kemokinler özel yerlere 1 hücreleri çekmek küçük çözünebilir proteinlerdir. Bu nedenle, bu dokularda hücre doğru konumlandırılması, geliştirme ve fizyolojisi çok önemli bir işlevine katılırlar. Bu, etkili bir bağışıklık karşılığının ortaya çıkarılması için birlikte hareket birçok farklı hücre tiplerinin hareketlerine dayanır, bağışıklık sistemi, bu kurala istisna değildir. Yabancı antijenler tespit ve nötralize edilebilir önce belirli bir durumda bir bağışıklık hücre tipi özel konumunu kontrol ederek, kemokinler önceden gerekli bulunmaktadır.
Özellikle T lenfositleri kemokinler T hücresi hareketliliği 2,3 tercih geçişi üzerine, hücreiçi sinyal ortaya, özel yüzey reseptörleri (kalsiyum yükselişi ERK fosforilasyonu, Rho GTPazlar aktivasyonu, integrinler afinite ve sitoskeletal değişimler artış) bağlanır. Hücresel düzeyde, bir kemokin stimülasyon üzerine ortaya morfolojik değişiklikler gözlemleyebilirsiniz.Hücre şekilleri bu değişiklikler T hücrelerinin özellikle dramatik: kanda seyahat ederken dinlenme T hücreleri, bir boncuk gibi yuvarlak morfoloji var. Ön bir ön kenarı: Bununla birlikte, iltihabik bölgelerde veya lenfoid organların yakınlık kemokinlerin varlığı algılama hemen iki kutuplu bir formundan oluşan tipik bir "el ayna" morfolojisi kabul T hücrelerinin şeklinin değiştirilmesi için gidiyor ve arka 4 bir arka kenar veya uropod. Buna ek olarak, hücre içi bileşenleri göç sürdürmek için polarize T hücresinin bu iki zıt bölgeye ayırmak olabilir. Örneğin kemokin uyarımı 5 ve polimerize aktin üzerine aktin filamentler polimerizasyon artar kutuplaşmış T hücresinin 2 ön birikir. Öte yandan, bu tür kortikal F-aktin hücre iskeleti, plazma membranı bağlantı Ezrin-Radixin-moesin (ERM); ailesinin fosforile proteinler gibi bazı proteinler, kutuplaşmış uropod yeniden lokalizeT hücreleri, 6. İlginç bir şekilde, ve diğerleri, bu kutuplaşma süreci T hücre göçü için gerekli olduğunu göstermiştir. Nitekim, polarizasyon müdahale herhangi bir tedavi hücresel hareketliliğini engeller. Örneğin, atipik protein üyelerinin etkinliğinin engellenmesi, C (PKC), aile, PKCζ ve PKCι blok T hücresi polarizasyon ve dendritik hücrelerin 7 için göç tarama işlemini kinaz. T hücre kutuplaşma da Rho GTPases tarafından düzenlenir. Son zamanlarda tarif edildiği Fam65b proteini ile RhoA aktivitesinin modüle bir Transwell tahlilinde 6 geçirilecek T hücre morfolojisindeki değişikliklerle ve kapasiteyi etkiler göstermiştir. Polarizasyon hücre motilitesi için bir ön adım olarak, kemokin tepkilerin ana okuma olarak ölçmek mümkün böylece önemlidir. Hücre şekli değişiklikleri önceden elle 8 ölçüldü. Ancak, miktar bu tür çok zaman tüketen olduğunu, genellikle sadece birkaç yüzdenhücre on dikkate alınmaktadır.
Burada, yeni bir yöntem hızlı uyarımı kemokin maruz bırakılan T lenfositlerinin şekil değişiklikleri derecesini ölçmek için sunulmuştur. Teknoloji sitometri bir görüntüleme akış kemokin stimülasyon farklı koşullarda verimli polarize hücrelerin miktarını ölçmek için bir akış sitometresinde ve bir mikroskop 9 avantajlarını birleştiren, kullanılan (Belirli Reaktifler / Ekipman Tablo). Bir bu teknoloji ile sağlam ölçebilen morfolojik değişimlerin değerlendirilmesiyle ek olarak, bu kemokin sinyali üzerine, bazı proteinlerin hücre altı lokalizasyonda değişiklikleri değerlendirmek için de mümkündür.
Protocol
Representative Results
Discussion
Sitometri, hızlı ve bilgilendirici yolluk strateji kemokin uyarımı ile uyarılan hücresel ve moleküler olayları analiz etmek görüntüleme akışının son teknolojiyi kullanarak sunulmuştur. Kemokin uyarılması ve polarizasyon sürecinde farklı proteinlerin hücre içi dağılımı ile oluşturulan hücre morfolojisi değişiklikleri: Tek bir deney itibaren, bir iki ana bilgi edinebilirsiniz. İlginç bir şekilde, kanıtlar da istatistiksel sağlamlık ve bütün hücre nüfusun küçük bir fraksiyonu ilgi…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Yazarlar ölçüde Pierre BOURDONCLE, Thomas Guilbert ve Cochin Görüntüleme Tesisi Louise Rimbault kabul. Bu çalışma Inserm, CNRS ve Ligue Nationale contre le Kanser (Equipe labellisée) tarafından desteklenmiştir.
Materials
| Name of the material/Equipment | Company | Catalog number | Comments/Description (optional) |
| RPMI | Gibco | 61870-010 | |
| Human serum AB | PAA | C11-021 | Pre-heat to inactivate the complement. |
| Fetal calf serum | PAN Biotech | P30-3300 | Pre-heat to inactivate the complement. |
| Human T cell nucleofactor kit | Lonza | VCA-1002 | |
| Murine IL7 | Peprotech | 217-17 | |
| HBSS | Gibco | 14025-050 | Warm in 37 °C water bath before use. |
| Hepes | Gibco | 15630-056 | |
| Murine CCL19 | Peprotech | 250-27B | Aliquots are thawed on ice before adding the chemokine to the cells. |
| Human CCL19 | Peprotech | 300-29B | Aliquots are thawed on ice before adding the chemokine to the cells. |
| Human CXCL12 | Peprotech | 300-28A | Aliquots are thawed on ice before adding the chemokine to the cells. This chemokine can also be used on mouse T cells. |
| PFA | Electron Microscopy Sciences | 157-8-100 | This is a 8 % PFA solution in water. Mix volume to volume with 2X PBS to obtain a 4 % PFA solution in PBS. |
| BSA | Sigma | A3059 | |
| Saponin | Fluka | 84510 | |
| Alexa Fluor 594 phalloidin | Invitrogen | A12381 | |
| FITC-anti-HLA-ABC antibody | Beckman Coulter | IM1838 | clone B9.12.1 |
| Anti-P-ERM antibody | Cell Signaling Technology | 3149P | |
| ImageStreamx Mark II | Amnis |
References
- Rossi, D., Zlotnik, A. The biology of chemokines and their receptors. Annu Rev Immunol. 18, 217-242 (2000).
- Thelen, M., Stein, J. V. How chemokines invite leukocytes to dance. Nat Immunol. 9 (9), 953-959 (2008).
- Rougerie, P., Rho Delon, J. GTPases: masters of T lymphocyte migration and activation. Immunol Lett. 142 (1-2), 1-13 (2012).
- Sanchez-Madrid, F., del Pozo, M. A. Leukocyte polarization in cell migration and immune interactions. Embo J. 18 (3), 501-511 (1999).
- Adams, D. H., et al. Hepatocyte growth factor and macrophage inflammatory protein 1 beta: structurally distinct cytokines that induce rapid cytoskeletal changes and subset-preferential migration in T cells. Proc Natl Acad Sci U S A. 91 (15), 7144-7148 (1994).
- Rougerie, P., et al. Fam65b is a new transcriptional target of FOXO1 that regulates RhoA signaling for T lymphocyte migration. J Immunol. 190 (2), 748-7455 (2013).
- Real, E., Faure, S., Donnadieu, E., Delon, J. Cutting edge: Atypical PKCs regulate T lymphocyte polarity and scanning behavior. J Immunol. 179 (9), 5649-5652 (2007).
- Negulescu, P. A., Krasieva, T. B., Khan, A., Kerschbaum, H. H., Cahalan, M. D. Polarity of T cell shape, motility, and sensitivity to antigen. Immunity. 4 (5), 421-430 (1996).
- Zuba-Surma, E. K., Kucia, M., Abdel-Latif, A., Lillard, J. W., Ratajczak, M. Z. The ImageStream System: a key step to a new era in imaging. Folia Histochem Cytobiol. 45 (4), 279-290 (2007).
- Matheu, M. P., Cahalan, M. D. Isolation of CD4+ T cells from mouse lymph nodes using Miltenyi MACS purification. J Vis Exp. (9), 409 (2007).
- James, E. A., LaFond, R., Durinovic-Bello, I., Kwok, W. Visualizing antigen specific CD4+ T cells using MHC class II tetramers. J Vis Exp. (25), (2009).
- Wabnitz, G. H., et al. L-plastin phosphorylation: a novel target for the immunosuppressive drug dexamethasone in primary human T cells. Eur J Immunol. 41 (11), 3157-3169 (2011).
- Freeley, M., et al. L-plastin regulates polarization and migration in chemokine-stimulated human T lymphocytes. J Immunol. 188 (12), 6357-6370 (2012).
