T Lenfositlerindeki Integrin Aktivasyonunun Çalışması için statik Adezyon Deneyi
Summary
Statik yapışma deneyi T lenfositler ve diğer hücre tipleri arasındaki etkileşimleri modellemek için kullanılabilecek bir güçlü bir araçtır. Etkileşimler, bir plaka okuyucu seri yıkama aşağıdaki yapışık hücre sayısını ölçmek için kullanılır ise, yapışma molekülleri ile kaplanmış oyuklarına etiketli T hücrelerinin enjekte edilerek üretilir.
Abstract
T lenfosit yapışması enflamasyon ve antijen sunan hücreler ile immünolojik sinaps oluşumu sitelerine göçü de dahil olmak üzere birden fazla T hücre fonksiyonları için gereklidir. T hücreleri, integrinler, ortak hücreler ya da hücre-dışı matrisi üzerinde hedef molekülü ile etkileşim transmembran proteinlerin çiftlerinden oluşan heterodimerik hücre yapışma moleküllerinin bir sınıf yapışkan özelliklerini kontrol ederek düzenlenmiş yapışmasını gerçekleştirmek. En belirgin T hücre integrin olan hedef hücre içi adezyon molekülü (ICAM) -1 alt birimi αL ve β2, oluşan, limfosit fonksiyonu ile ilişkili antijen (LFA) -1. Yapışmayı kontrol etmek için bir T hücresinin yeteneği bireysel integrinlerin afinite durumlarını düzenleme yeteneğinden kaynaklanır. İç Çıkış sinyali, bir hücre içindeki sinyal integrinlerin dış etki aktive edilmiş bir durumunu almasına neden sayede işlemi tarif etmektedir. Bu karmaşık olayların bilgimizin çok mekanik dayanmaktadırçalışmalar, in vitro model sistemlerinde de basitleştirilmiş uygulandı. Burada anlatılan T lenfosit yapışma deneyi, T hücreleri, statik koşullar altında, molekülleri hedef alan uymak için sağlar ve daha sonra yapışkanlığını ölçmek için bir flüoresan plaka okuyucusu kullanır mükemmel bir araçtır. Bu deney, lenfositler üzerinde hareket yapışma uyarıcı ya da önleyici maddeler tanımlama, hem de söz konusu sinyal olayları için yararlı olmuştur. LFA-1, burada açıklanan halde – ICAM-1 aracılı yapışma; Bu deney hali hazırda başka bir yapışma etkileşimlerinde (- fibronektin örneğin VLA-4) çalışma sağlamak için adapte edilebilir.
Introduction
T lenfosit yapışma bağışıklık tepkisi 1 temel bir süreçtir. Bu tarama antijen hedef hücreler 2 ile lenf düğümleri içinde hücreler (APC) ve immünolojik sinaps oluşumu için (IS) için, endotel hücreleri, kılcal duvarlar dekorasyon ile T hücre etkileşimi için gereklidir. Bu gereksinimler, işlevsel ve kinetik farklıdır. Lenfositler ekstravazasyonunun süreci chemoattraction, haddeleme, sağlam yapışma ve göçü oluşur. Yapışmasını pekiştirmek için yuvarlanmaya geçiş hızlı bir G protein bağlı reseptör sinyaline yanıt T hücreleri gerektirir. Bu yanıt, haddeleme hücre 3 yavaşlatır ve tutuklama bir integrin ligand etkileşimini verir. Integrin aviditede ani bir değişim bu süreci aracılık eder. Göç 'ön uç' de adezyonların oluşumu ve 'arka ucunda' de yapışıklıklar kırılma dinamik etkileşimler betweenTcells ve endotel hücreleri gerektirirbiçimlendirilmiş ve 4 kırma arasında yaklaşık bir dakika ara ile. IS inminutes oluşturur, ama saat 6 bozulmadan kalması gerekiyor.
İlginç bir şekilde, tek bir yapışma molekülü, integrin ailesi elemanıdır limfosit fonksiyonu ile ilişkili antijen (LFA) – 1, tüm bu işlemler 5 için gereklidir. LFA-1, immünoglobulin süper familyasının çeşitli üyeleri ile etkileşim yoluyla bir yapışmaya neden olur. LFA-1, en yüksek afiniteye sahip en yaygın olarak incelenmiştir ligand arası yapışma molekülü (ICAM) -1. Non-aktive dolaşımdaki lenfositler, bu nedenle, hücre yüzeyi üzerinde LFA-1 ve ICAM-1 kaplı yüzeylerin uygun durumda olan düşük afiniteye ifade eder. LFA-1, değişken afinite ve bu tür G-protein kenetli reseptör aktivasyonu, sitokin stimülasyonu ve T hücre reseptörlerinin (TCR) kaynaklı sinyaller gibi çeşitli sinyal olayları tarafından düzenlenir. LFA-1 hücre dışı alanı, hücre içi aktivasyonu taşır Sonuçta elde edilen yüksek afiniteli bir şekilde tICAM-1 ile hrough etkileşimleri. Bu yol 7 sinyalizasyon iç-out denir. Benzer şekilde, hücre dışı alan ikinci LFA-1 ile sinyal dış-in sinyal olarak adlandırılır.
Iç-dış ve sinyalizasyon dışarıdan katılan sinyal basamaklarının içi mevcut araştırmaların önemli bir odak noktası vardır. Küçük GTPaz Rap1 son zamanlarda TCR ligasyonu ve 8 sitokin sinyal için ortak olan sinyalizasyon iç-out anahtar bileşeni olarak ortaya çıkmıştır. T hücre yapışma baskın negatif Rap1 9 ekspresyonu ile bloke edilir ise integrin aktivasyonu Rap1 kritik rolü, Rap1 aşırı ifadesi T hücreleri integrin bağımlı yapışmayı teşvik keşfi ile vurgulanır. Rap1 tarafından integrin düzenleme anlayışımızda bu gelişmeler vitro araçları kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bunlar arasında Burada açıklanan yapışma deneyidir.
Bu yöntemin genel amacı T incelemektirICAM-1 kaplı yüzeylere hücre yapışma. Daha özel olarak ise, bu ölçmenin ve farklı koşullar altında, gerçek zamanlı canlı hücrelerde, karşı ligandları doğru LFA-1 afinite ölçmek için kullanılır. Bu teknik, T hücreleri ile etkileşime hücre yüzeyleri taklit etmek için ICAM-1 ile kaplanmış polistiren kuyu kullanır. Pek çok daha önce tarif edildiği statik T hücre yapışma deneyleri, deneysel karmaşıktı. Genellikle T hücreleri için gerekli Bu deneyler, radyoaktif etiketli T hücre yapışması için alt-tabaka olarak hücre dışı bir matris oluşturmak için kültürlenmiş sığır kornea hücreleri kullanılmaktadır, ya da T hücre yapışmasını 10 desteklemek için uzun bir süre boyunca fizyolojik olmayan, T hücresi uyarımı için çağrılacak. Diğer birçok deney sistemlerinde 11 kullanılan gibi, akış sitometrisi ve mikroskopi ile karşılaştırıldığında yapışma, inkübasyonu takiben T hücresi sayısını bulmak için florometrik ölçüm kullanılması miktarının daha hassas ve kesin bir yöntemdir. Buna ek olarak, tek bir hücre mikroskopintegrin lokalizasyon ic analizi fluorometrik ölçümü ile aynı şekilde geniş, nüfus tabanlı analiz için izin vermez. Aktivasyon durumu spesifik LFA-1 antikorlar, ticari olarak mevcut olmakla birlikte, bu antikorlar, burada tarif edilen yönteme göre düşük duyarlılık sunmaktadır. Alternatif teknikler üzerinde ana avantajı sadeliği ve aynı anda birden fazla deneysel koşulları incelemek için yeteneğidir. Belirli bir uygulama için bu yöntemi göz önüne alındığında, bir T hücreleri olumsuz, seçilmiş taze izole edilmiş ve bir floresan işaretleyici ile etiketlenmiş gerektiğini dikkate almalıdır.
Protocol
Representative Results
Discussion
LFA-1 aktivasyonu ve T hücre yapışmasının 12 sinyalleri çalışma için çeşitli tahliller vardır. Akış sitometrisi bükülmüş ya da LFA-1 ya da genişletilmiş seçici olarak bağlanan monoklonal antikorlar kullanılarak canlı hücreler içinde LFA-1 afinite durumlarını ölçmek için kullanılır. Bu yöntemin sınırlamaları biri dikkate İntegrinler 'avidite almaz olmasıdır. Göç deneyleri yararlı araçlardır ama onlar belli bir zaman noktasında cimri yapışma değil göç ölç…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Hirschil Güven, Michael Saperstein Tıbbi Alimler Araştırma Fonu ve NYU Whitehead dostluk bu çalışmaları destekledi.
Materials
| Plate reader | BioTek | Synergy H1 Hybrid | |
| Multichannel pipette | Fisher | 21-377-829 | |
| 96-well microplate with optical bottom | Corning Costar | 3603 | |
| Recombinant ICAM-1 | R&D Systems | ADP4-050 | |
| Anti-CD3 antibodies | Ancell | 144-020 | |
| PMA | Sigma-Aldrich | 79346 | |
| BSA | Sigma-Aldrich | A2058 | |
| CFSE | Molecular Probes | C1157 | |
| RPMI | Gibco | 11875-093 | |
| DPBS containing calcium and magnesium | Gibco | 14190250 | |
| Peripheral lymphocytes | e.g. mouse or human | ||
| Magnesium chloride | Sigma-Aldrich | M8266 | |
| Calcium chloride | Sigma-Aldrich | 499609 | |
| Open Gen 5 software | BioTek | Version 2.01 | |
| Ficoll-Paque PLUS | GE Healthcare | 71-7167-00 | |
| 15 and 50 mL centrifuge tubes | Fisher | 352099, 352070 | |
| Disposable plastic Pasteur pipettes | Fisher | 13-711-7M | |
| T-75 culture flasks | Fisher | 50-754-1366 | |
| RosetteSep T cell enricment kit | StemCell Technologies | 15061 |
References
- Dustin, M. L., et al. Membranes as messengers in T cell adhesion signaling. Nat Immunol. 5 (4), 363-372 (2004).
- Mor, A., et al. GTPases and LFA-1 reciprocally modulate adhesion and signaling. Immunol Rev. 218, 114-125 (2007).
- Rose, D. M., et al. Integrin modulation and signaling in leukocyte adhesion and migration. Immunol Rev. 218, 126-134 (2007).
- Alon, R., Feigelson, S. W. Chemokine-triggered leukocyte arrest: force-regulated bi-directional integrin activation in quantal adhesive contacts. Curr Opin Cell Biol. 24 (5), 670-676 (2012).
- Griffith, J. W., Luster, A. D. Targeting cells in motion: migrating toward improved therapies. Eur J Immunol. 43 (6), 1430-1435 (2013).
- Dustin, M. L. Cell adhesion molecules and actin cytoskeleton at immune synapses and kinapses. Curr Opin Cell Biol. 19 (5), 529-533 (2007).
- Springer, T. A., Dustin, M. L. Integrin inside-out signaling and the immunological synapse. Curr Opin Cell Biol. 24 (1), 107-115 (2012).
- Mor, A., et al. D1 regulates lymphocyte adhesion via upregulation of Rap1 at the plasma membrane. Mol Cell Biol. 29 (12), 3297-3306 (2009).
- Bivona, T. G., et al. Rap1 up-regulation and activation on plasma membrane regulates T cell adhesion. J Cell Biol. 164 (3), 461-470 (2004).
- Zeltzer, E., et al. Diminished adhesion of CD4+ T cells from dialysis patients to extracellular matrix and its components fibronectin and laminin. Nephrol Dial Transplant. 12 (12), 2618-2622 (1997).
- Bhattacharyya, S. P., et al. Both adhesion to immobilized vitronectin and Fc epsilon RI cross-linking cause enhanced focal adhesion kinase phosphorylation in murine mast cells. Immunology. 98 (3), 357-362 (1999).
- Dustin, M. L., Groves, J. T. Receptor signaling clusters in the immune synapse. Annu Rev Biophys. 41, 543-556 (2012).
