말라와 자극된 방출 소모 (호텔 위치) 현미경을 사용 하 여 B 세포 면역 냅에 Microtubule Cytoskeletons 시각화

B 세포 바인딩할 때 편광 항의 배열 (예, 항 원 제시의 표면에 표시 세포 (Apc)), 결과 B 세포 수용 체 (BCR) 신호 드라이브에 설명 된 처음 고전 면역 시 냅 스 구조 형성 T 세포^{1,2,3,,45,6,7,8,9,10, 11,,1213}. 처음에, B 세포: APC의 주변에서 항 원 바인딩 BCRs 폼의 microclusters 사이트 문의. 이 microclusters는 다음 항 원 연락처 사이트, 그들은 면역 시 냅 스의 핵심을 형성 하는 중앙 supramolecular 활성화 클러스터 (cSMAC)으로 합체의 중심을 향해 이동 합니다. 면역 시 냅 스 형성 BCR 신호 최적화 하 고 APC 막¹⁴BCR 중재 항 원 추출 용이 하 게 한다. BCR 중재 항 원 국제화 및 후속 항 원 처리 뒤,이 항 원 인수, 펩 티 드: MHC II 단지 T 세포 및 T 세포 도움¹⁴유도 B 세포 수 있습니다. 면역 시 냅 스 형성이 기능 패턴 수용 체 조직의 새로운 제공할 수 있는 설정 하는 메커니즘을 elucidating B 세포 활성화를 촉진 하기 때문에 어떻게 체액 면역 반응에 시작 하 고 통제.

말라와 microtubule cytoskeletons의 개편은 면역 시 냅 스 형성에 필수적입니다. 지역화 된 BCR 공간 편광 항 배열에 의해 자극 신호 급속 하 고 극적인 걸 골격^1,15의 리 모델링을 유도 합니다. B 세포의 주변에서 수지상 말라 구조의 형성 원형질 막에 추진 세력을 미치는 및 B 세포 확산을 촉진. 이 B 세포 항 원-베어링 표면의 큰 영역을 스캔을 허용 하 고는 항 원 바인딩 및 활성화 경로 신호 BCR BCRs의 수를 증가. 같은 시간에는 MTOC 및 microtubule 네트워크 항 원 접촉의 사이트 쪽으로 방향도 있습니다. MTOC 항 원 연락처 사이트 접근, B 세포 및 항 원-베어링 표면^16,17사이의 인터페이스에서 원형질 막의 내부 얼굴 따라는 MTOC에서 유출 하는 microtubules 확장. 이러한 juxtamembrane microtubules 다음 항 원 바인딩 BCR microclusters¹⁸, 선도 cSMAC의 대형에 다 중재 구심 운동에 대 한 트랙으로 작동할 수 있습니다.

재교육 및 면역 시 냅 스를 향해 MTOC의 분극 그대로 말라와 microtubule cytoskeletons를 요구 하 고 종종 피 질 말라 네트워크 및 microtubules^{16,17, 사이 상호 작용에 따라 달라 집니다. 19,20}. IQGAP1, 같은 대뇌 피 질의 말라-바인딩 단백질²¹microtubule 플러스 끝 장식 하는 단백질 복합물 상호 작용에 의해 microtubules를 캡처할 수 있습니다. 플러스-엔드 바인딩 단백질의이 동적 단지 등이 EB1 클립-170, microtubule로 플러스-엔드 단백질 (+ 팁) 추적^21,22이라고 통칭 되는 있습니다. + 팁 microtubules의 끝에는 원형질 막 또는 피 질 말라 골격에 연관 된 단백질에 바인딩할 수 있습니다. 힘 생성 메커니즘 수 있습니다 (예를 들어, 빼기-엔드 감독 microtubules 따라 cortically 고정 다의 움직임) microtubules에 당기 힘을 발휘 하는 MTOC 함으로써 위치. 클립-170 말라 관련 비 계 단백질 IQGAP1²³, 바인딩할 수 있는 그리고 우리가 이러한 단백질의 모두 면역 시 냅 스¹⁷향해 MTOC BCR 유도 분극에 필요한 것으로 나타났습니다. 이 IQGAP1-클립-170 상호 작용 B 세포 면역 시 냅 스에 microtubule 네트워크의 재배치로 말라 골격의 개장 조정에 중요 한 역할을 재생할 수 있습니다.

기존의 형광 현미경 검사 법 B 세포 면역 시 냅 스 형성²동안 말라와 microtubule cytoskeletons의 극적인 개편을 발표 했다. 그러나,이 방법은 자세히는, Abbe의 법, 샘플 및 객관적인²⁴의 조리개를 밝게 하는 데 사용 하는 빛의 파장에 따라 빛의 회절 한계 때문에 작은 세포 구조를 해결할 수 없습니다. 이 회절 제한 200-300 nm 측면 방향에서 및 축 방향²⁵에서 500-700 nm에 기존의 가벼운 현미경의 해상도 제한합니다. 따라서, 말라와 microtubule cytoskeletons의 정밀한 세부 사항 뿐 아니라 작은 subcellular 구조만 관찰 될 수 있었다 전자 현미경을 사용 하 여. 골격의 전자 현미경 영상 시간이 소요, 가혹한 샘플 고정 및 준비 프로토콜 생물학 구조를 변경할 수 있습니다 하 고 중재 하는 항 체 탐지에 제한 됩니다 필요 합니다. Immunostain 하 고 동시에 이미지 여러 단백질 또는 세포질 구조는 형광 현미경 검사 법의 상당한 장점. 또한, 실시간 이미징 수 있도록 셀에 형광 성 융해 단백질을 표현 그리고 immunostaining 관심사의 단백질에 대 한 효과적인 항 체 사용할 수 없을 때 유용.

슈퍼 해상도 현미경에 최근의 기술 진보 빛의 회절 한계를 극복 하 고 나노 세포 구조²⁴의 시각화를 허용. 같은 1 개의 슈퍼 해상도 현미경 검사 법 기술은 자극된 방출 소모 (호텔 위치) 현미경을 이라고 합니다. 호텔 위치는 두 레이저, 어디 한 레이저 fluorophore는 흥분 하 고 도넛 모양의 패턴으로 두 번째 레이저는 선택적으로 주위에 fluorophore 형광 방출 억제를 사용 합니다. 이 단 하나 형광 입자의 포인트 확산 기능 (명백한 지역)을 감소 하 고 하위 회절 제한 형광 이미지^25,26를 제공 한다. 바닥 상태 고갈 현미경 또한 슈퍼 해상도 이미지 형광 기반 기술을 사용 합니다. 그러나, 이미지 수집 및 재구성 시간 긴, 거기만 제한 된 수의 사용할 수 있는 fluorophores 고 여러 cytoskeletal 컴포넌트의 동시 고해상도 이미징은 유지 하기 때문에 기술적으로 도전 말라와 microtubule 구조는 다른 고정 절차를 요구 한다. 따라서, 호텔 위치는 전자 현미경에 비해 여러 장점 및 다른 슈퍼 해상도 현미경에 그로 제공 하는 빠른 이미지 수집, 최소한의 후 처리 요구 사항, 같은 fluorophores 및 얼룩 기법을 사용 하 여 접근 그 고정된 샘플²⁶의 전통적인 형광 현미경 검사 법 사용 됩니다.

슈퍼 해상도 현미경 지금 자연적인 살인자 (NK) 세포 및 T 세포^{26,,2728,29,30,} 면역 시 냅 스에서 말라 구조를 시각화 하는 데 사용 되었습니다. ^{그러나 31}., microtubule 골격의 슈퍼 해상도 영상 뿐만 아니라 면역 시 냅 스 형성, 동안 말라와 microtubule cytoskeletons의 조정된 개편 최근 되었습니다 보고¹⁷. 우리는 coverslips (안티-Ig) 반대로 면역 글로불린 항 체, BCR 신호 자극 하 고 골격 개편을 시작으로 허용 했다 이미지 B 셀에 호텔 위치 현미경을 사용 합니다. 고정된 안티-Ig 항 체에 도금 할 때 B 세포 받을 극적인 걸 종속 확산, 어떤 면역 시 냅 스 형성 동안 초기 이벤트를이. 중요 한 것은, 호텔 위치 현미경 검사 법 공개 하는 면역의 주변에 양식 냅 뿐만 아니라 그것에 연결 하는 microtubules MTOC, 항 원 연락처 사이트¹⁷가까이 이동 했다 보여주었다 F 걸의 수지상 링의 세밀. 이러한 microtubules F 걸의 주변 링 쪽으로 밖으로 확장. 또한, F 걸, tubulin, IQGAP1, 그리고 GFP 태그 클립-170 + 팁의 다양 한 조합의 멀티 컬러 호텔 위치 이미징 나타났다는 microtubule 플러스-끝 클립-170-GFP에 의해 표시 주변 말라 채널와 IQGAP1, 밀접 하 게 관련 된 대뇌 피 질의 캡처 단백질¹⁷.

여기, 우리는 호텔 위치 현미경을 사용 하 여 면역 시 냅 스에서 말라와 microtubule cytoskeletons 이미징에 대 한 상세한 프로토콜을 제시. 이러한 방법은 널리 BCR 신호 및 면역 시 냅 스 형성^{17,,3233,,3435} 공부에 대 한 고용 된 A20 murine B 세포 라인을 사용 하 여 최적화 된 ^{, 36 , 37 , 38 , 39}. 클립-170에 상업 항 체 이전 실험에서 immunostaining를 위해 잘 작동 하지 않았다, 왜냐하면 우리가 자세하게에서 설명 GFP 태그 클립-170까지 동시에 시각화에 대 한 프로토콜을 얼룩이 지 함께 A20 셀에서의 표현 3 cytoskeletal 구성 요소 또는 골격 관련 단백질입니다. NK 세포 면역 시 냅 스에서 이미지 걸을 호텔 위치 현미경을 사용 하는 방법 되었습니다⁴⁰위에서 설명한. 여기, 우리는 B 세포에서 말라와 microtubule cytoskeletons의 멀티 컬러 슈퍼 해상도 이미지 획득을이 확장.

슈퍼 해상도 현미경에 대 한 중요 한 고려 세포 구조를 유지 하 고 형광 단백질에 손상을 방지에 대 한 적절 한 고정 절차를 사용 하는. 고정 하 고 여기에 소개 하는 방법 얼룩 GFP 형광을 유지 하 고 말라와 microtubule 네트워크의 고해상도 이미지 제공에 최적화 되었습니다. 형광 단백질을 표현 하는 때 B 세포는 보통 transfect 어렵다 주목 해야한다. 이 프로토콜, 20-50%를 사용 하 여 A20의 세포는 일반적으로 transfected GFP 융해 단백질 표현 되며이 인구 중 단백질 표정 수준 변수. 그럼에도 불구 하 고, 말라와 우리 설명 하는 절차를 사용 하 여 microtubules의 슈퍼 해상도 이미징 매우 강력한 이며 높은 품질 이미지 쉽게 얻을 수 있습니다. A20 셀 기준으로 그들의 작은 크기에도 불구 하 고 우리는 이러한 절차 또한 microtubule 네트워크 짧게 lipopolysaccharide (LPS)와 활성화 된 기본 B 셀에 이미지를 사용할 수 있습니다 보여줍니다. 우리가 (즉, 같은 단백질 소모 immunoblotting에 의해 검출 될 수 있다), 상대적으로 높은 효율에서 siRNAs와 LPS 활성화 기본 B 세포를 페 수 것으로 나타났습니다 일부 연구에 대 한 B 세포의 사용에 대 한 좋은 대안 들을 만들고 ¹⁷.