Kuga et al descobriram que anticorpos específicos de fosforilação-estatuto contra a ligação actina proteína girdin fosforilado em tirosina 1798 (pY1798) podem ser usados para rotular o topete células (TCs). Este protocolo permite visualização robusta de SCT usando coloração imunofluorescente de jejuno flutuantes cryosections com anticorpos pY1798.
A proteína de ligação de actina girdin é uma proteína citosólica que é necessária para actina remodelação para acionar a migração celular em vários tecidos. Girdin é fosforilado por quinases não receptores tirosina a tirosina 1798 e do receptor. Omori et al . desenvolvido site – e fosforilação estatuto anticorpos específicos contra a girdin humana em tirosina-1798 (pY1798), que se ligam especificamente a tirosina fosforilada-1798, mas não a tirosina-1798 unphosphorylated. pY1798 anticorpos têm sido utilizados para rotular especificamente células de topete (TCs) que estão presentes em tecidos gastrointestinais dos mamíferos, mas desconhece-se a função dessas células. Este protocolo permite a visualização robusta da TCs no jejuno utilizando imunofluorescência e anticorpos pY1798. Para garantir a visualização de TC simples e bem sucedida, este protocolo inclui duas técnicas histológicas: produção de cryosections flutuante de tecido cheio de gelatina jejuno e recuperação de baixa temperatura do antígeno a 50 ° C por 3 h. enchimento do jejuno com gelatina mantém a forma das seções flutuantes durante todo o processo de coloração, Considerando que a recuperação do antígeno de baixa temperatura garante sinais robustos de uso bem sucedido do presente protocolo resulta em pY1798 dos TCs distribuídos da ponta das vilosidades à coloração TCs. cripta. TCs manchadas tem uma soma em forma de carretel e sinais fluorescentes condensam na ponta lumenal, que corresponde o ‘topete’ saliente. Faloidina coloração colocalized com pY1798-positivo TCs na fronteira escova espessada e corresponde a uma massa de radicelas, estendendo-se desde o topete de TC. Este protocolo pode ser usado para examinar o TCs em biópsia humana amostras coletadas com endoscópios gastrointestinais. Além disso, TCs recentemente foram relatados para acumular após infecção do parasita em ratos, sugerindo que este protocolo pode ter aplicações para o diagnóstico das infecções do parasita no intestino humano.
Células de topete (TCs) são menores componentes dispersos de epitélios gastrointestinais que caracterizam-se por tufos apicais e somas em forma de carretel1. Embora TCs foram descrito pela primeira vez em 19562, função TC permanece obscura, em parte devido à falta de marcadores confiáveis de TC.
Et al . Enomoto primeiro caracterizada a proteína de ligação de actina girdin3, que é expressa no sistema nervoso, bem como nos tecidos não-neurais, tais como vasos sanguíneos, válvulas cardíacas, tendões e músculo esquelético4. Ratos com ablação genética de girdin exibem atraso de crescimento e vários cérebro anomalias4,5,6. Enquanto isso, perda-de-função mutação no girdin humano está associada com encefalopatia progressiva, retardo grave e precoce de crises epilépticas início7.
Em 2011, Lin et al identificaram dinâmica fosforilação de girdin em tirosina 1798 mediada pela quinase de tirosina como EGFR e Src8. Eles também mostraram que girdin fosforilada é necessária para a remodelação da actina para acionar a célula migração8. Et al . Omori desenvolvido site – e fosforilação estatuto específico anticorpos contra girdin humana fosforilado em tirosina 1798 (anticorpos pY1798) seguindo o protocolo do Goto e validados os anticorpos usando o mutagenesis local-dirigido de expressão vetores escriturada completos girdin9,10. Em 2017, Kuga et al relatou que pY1798 rotula TCs com alta especificidade e sensibilidade alta1. Os anticorpos pY1798 foram mostrados para ser superior ao anteriores marcadores de TC, com base nas propriedades de coloração excelentes que revelou a forma da célula inteira, incluindo a característica ‘topete’ na ponta lumenal, ainda o papel biológico de girdin e fosfo-girdin em TC função permaneceu incerto1.
O método descrito neste estudo envolve a mancha, uma técnica histológica para marcar uma proteína específica no tecido, usando um anticorpo primário contra uma proteína do alvo e um anticorpo secundário conjugado fluorescência contra o principal anticorpo. A finalidade desse método é permitir que os investigadores com experiência limitada histológica obter imagens de TC de alta qualidade. Este protocolo usa cryosections flutuantes que evite a necessidade de cryosections slide-montado, ou seção de parafina. No entanto, seções flutuantes são frágeis devido à ausência de apoio de uma lâmina de vidro e a espessura de corte pode diminuir a permeabilidade do anticorpo. Este protocolo inclui duas abordagens que superam estas questões: 1) preenchendo o lúmen do jejuno inteiro com gelatina para preservar a morfologia das seções flutuantes durante os procedimentos de coloração e 2) uso de recuperação de antígeno de baixa temperatura para intensificar os sinais de pY1798.
Este protocolo foi projetado para permitir que os pesquisadores sem experiência de histologia obter imagens confiáveis de células de topete (TCs). Este protocolo tem três pontos críticos: 1) o uso do site – e fosforilação estatuto específico coelho Anticorpos policlonais contra humano girdin fosforilado em tirosina 1798 (anticorpos pY1798) que foram obtidos de uma empresa específica ( Laboratórios Immuno-Biological = empresa X); 2) enchimento de gelatina do jejuno; e 3) recuperação do antígeno de baixa temperatura. Em sentido lato, anticorpos específicos estado de fosforilação podem ser categorizados como modificação específica anticorpos que reconhecem um tipo específico de modificação pós-traducional (por exemplo, acetilação, metilação ou fosforilação) de um proteína em um resíduo de aminoácido específico. Et al . Omori e empresa X conjuntamente gerados anticorpos pY1798 por imunizar coelhos com peptídeo fosforilado e purificando os anticorpos resultantes usando cromatografia de fase sólida com um peptídeo unphosphorylated seguindo método9, do Goto 10. pY1798 anticorpos intensamente foram validados com em vitro fosforilação ensaios usando vetores da expressão girdin humanos completos com/sem um ponto de mutação em tirosina 17989. Posteriormente, Kuga et al encontraram que pY1798 anticorpos da empresa X são um marcador específico e sensível de intestinal TCs1. Assim, a inclusão de anticorpos pY1798 da empresa X é um ponto crítico neste protocolo.
Gelatina contém colágeno extraído de tecidos animais e tem sido muito utilizada para incorporar amostras de tecido para estudos histoquímicos usando cryosections13. Gelatina de baixo ponto de fusão, que é gelatinizada a 4 ° C, mas derrete à temperatura ambiente, começou a ser aplicado para evitar os efeitos adversos de calor necessária para manter a gelatina em estado líquido durante14a incorporação. Neste protocolo, baixo ponto de fusão de gelatina feita de pó de gelatina que gelatinizes a 4 ° C e derrete no RT foi usada para preservar a morfologia de cryosections transversal de rato jejuno. Quando esta gelatina foi usada para preencher completamente o jejuno, as amostras foram então fixada em formol para alcançar gelatinização irreversível. Recuperação do antígeno induzida por calor é um método eficaz para expor a antígenos que são mascarados pela aldeído-contendo fixador12. No entanto, as altas temperaturas (95-99 ° C por 30 min), comumente usadas para análise de secções de parafina podem danificar a morfologia do complexa tecido/gelatina. Aqui usamos a recuperação de antígeno de baixa temperatura (50 ° C por 3 h) que permite que tanto a recuperação do antígeno e a preservação da morfologia do tecido.
pY1798 anticorpos podem rotular TCs não só no jejuno de rato, mas também em vários órgãos (estômago, íleo, cólon e vesícula biliar) de camundongos e humanos1. No entanto, porque rapidamente se degradará pY1798 sinais em tecidos não fixados de qualquer tecido, este protocolo inclui injeção de formol no lúmen do jejuno (passo 2.1.15., 1A figura2).
Existem limitações associadas com a espessura de cryosections flutuante. Embora cryosections fina pode ser vantajoso em termos de translucidez para microscopia, a magreza faz essas seções fisicamente vulneráveis. Em contraste, cryosections grossas são fisicamente resistentes, mas tem baixa permeabilidade de anticorpo para a seção. Neste protocolo, foram utilizadas 30 µm de espessura seções que foram fisicamente estável e permeável aos anticorpos. Embora este método foi projetado para pesquisadores sem vasta experiência em histologia, se falhar, o protocolo, DAPI/pY1798/villin triplo mancha de parafina seções semelhante à utilizada pelo Kuga et al pode ser realizado1. Cortes de parafina não foram utilizados aqui para evitar as dificuldades associadas a faloidina coloração de F-Actina em cortes de parafina.
Devido a conservação de sequências de aminoácidos adjacentes para girdin tirosina-1798, anticorpos pY1798 podem ser aplicados para manchar TCs em espécie além do mouse, incluindo o rato e humanos. O recheio de gelatina usado neste protocolo também pode ser aplicado para outros órgãos ocos. Com efeito, para além de pY1798 ou TC, a combinação de gelatina com recuperação do antígeno de baixa temperatura de enchimento pode ser útil para revelar notoriamente “difícil” resumos no intestino do rato e como consequência, pode ser de interesse para muitos pesquisadores.
O papel biológico de girdin e o significado de sua fosforilação em TCs não são claras. No entanto, um estudo realizado por Lin et al . sugeriu que tirosina fosforilação de girdin está associada com o grau de polimerização de actina F8. Enquanto isso, Kuga et al encontraram tão letal doses de indutores de apoptose (EG., cisplatina, radiação de raio-x) causou um grande aumento da frequência relativa dos TCs no intestino delgado do rato que a hipótese de eles podem ser associados com o possível conversão de enterócitos TCs, em sincronização com a fosforilação de girdin em microvilli1. Esta possibilidade exige investigação adicional no futuro. Três grupos recentemente observados rápidos aumentam na frequência de TC parasita infecção15,16,17a seguir. Assim, esta mancha flutuante poderia ser usado não só para analisar os tecidos do intestino humano coletado por via endoscópica, mas acumulação de TC pode também auxiliar no diagnóstico de infecção do parasita no intestino humano.
The authors have nothing to disclose.
Agradecemos Naoya Asai da Universidade de Nagoya para fornecer sugestões úteis para o desenvolvimento de recuperação de antígeno de baixa temperatura para seções flutuantes jejuno. Este trabalho foi financiado pelo Grants-in-Aid para Scientific Research (KAKENHI) (C) em 2012 (JP25460493) e (B) em 2017 (JP17H04065) da sociedade do Japão para a promoção da ciência (JSPS), um-passo concede em 2014 (AS251Z02522Q) e em 2015 (AS262Z00715Q) do Japão-ciência e tecnologia agência (JST) e um visionário Takeda pesquisa 2014 concessão da Fundação de ciência Takeda (para mestrado).
Slc:DDY 6-week-old female mice | Chubu Kagaku Shizai | Not applicable | |
Disodium hydrogenphosphate 12-water (Na2HPO412H2O) | Wako | 196-02835 | |
Sodium dihydroenphosphate Dihydrate (NaH2PO42H2O | Wako | 199-02825 | |
Sodium chloride (NaCl) | Wako | 199-10665 | |
Triton X-100, Polyoxyethylene(10) octylphenyl ether | Katayama Chemical | Not applicable | |
Sucrose | Wako | 190-00013 | |
10% buffered neutral formalin solution | Muto Chemical | 20215 | Step 1.3. |
Phalloidin-fluorescent dye conjugate, Alexa Fluor 594 phalloidin | ThermoFisher Scientific | A12381 | |
Methanol | Nacalai Tesque | 21915-35 | |
DAPI (4',6-diamidino-2-phenylindole, dihydrochloride) | ThermoFisher Scientific | D1306 | |
N.N-dimethylformamide (DMF) | Nacalai Tesque | 13015-75 | |
Bovine serum albumin | Sigma | A9647-10G | |
18-gauge stainless steel straight needle | Terumo | NN-1838R | |
U.S.P. 6-0, 60 cm nylon cut suture, Crownjun | Kono Seisakusho | Not applicable | |
22-gauge winged needle | Terumo | SV-22DLK | |
20 mL TERUMO syringe | Terumo | SS-20ES | |
50 mL centrifuge tube | TPP | 91050 | |
15 mL Iwaki centrifuge tubes | Iwaki | 2325-015 | |
1.5 mL micro test tube | Star | RSV-MTT1.5 | |
Gelatin powder, Gelare-blanc | Nitta Biolab | 2809 | |
Embedding compound for frozen tissue specimen, O.C.T. Compound 118 mL 12 piece | Sakura FineTech | 4583 | |
Cryomold, CRYO DISH No. 3, 125 piece, well size 20 x 25 x 5 (mm) | Shoei Work's | 1101-3 | |
Isopentane | Nacalai Tesque | 26404-75 | |
Falcon cell culture dish 35 x 10mm Easy-Grip | Corning | 353001 | |
Antigen retrieval solution concentrate, Target Retrieval Solution pH 9 10x | Dako | S2367 | Antigen retrieval solution concentrate in step 4.2.2. |
Protein Block | Dako | X0909 | Blocking solution in 4.2.5. |
Phospho-Y1798 girdin (pY1798) antibodies | Immuno-Biological Laboratories (IBL) = Company X | 28143 | Phospho-Y1798 girdin antibodies in step 4.2.6. |
Goat anti-Rabbit IgG (H+L) Highly Cross-Adsorbed Secondary Antibody, Alexa Fluor 488 | ThermoFisher Scientific | A11034 | |
Aquous mounting media, Prolong Gold Antifade Mountant | ThermoFisher Scientific | P36930 | |
Coverslips, Matsunami Micro Cover Glass 22 x 22 mm 100 pcs Thickness No.1 | Matsunami Glass | C022221 | |
Entellan New, xylene-based mounting media for microscopy | Merck Millipore | 107961 | |
MAS-coated slide glass white | Matsunami Glass | MI-MAS-01 | |
Wooden Mappe KO-type | Shoei Work's | 99-40007 | |
Immersion Oil 518 F Fluorescence Free 20 ml | Zeiss | 444960 | |
Pipettes, Pipetman P (P2, P20, P200, P1000) | Gilson | F144801, F123600, F123601, F123602 | |
Ultrapure water production system | Advantec | GS-590 | |
Plastic glove, Star Nitrile Glove | Star | RSU-NGVM | |
Cryostat | Leica Microsystems | CM1950 | |
Deep freezer, SANYO Ultra Low | Sanyo | MDF-382 | |
Showcase refrigerator | Nihon Freezer | NC-ME50EC | |
Water bath, Thermominder SDminiN (to dissolve gelatin at 50 C) | Taitec | 0068750-000 | |
Hybridization incubator (for antigen retrieval at 50 C) | Taitec | HB-100 | |
Incubation chamber for immunostaining | Cosmo Bio | 10DO | |
Reciprocal shaker for immunohistochemistry (for room temperature) | Taitec | NR-1 | |
Reciprocal shaker for immunohistochemistry (for 4 C) | Tokyo Rika Kikai | MMS-3010 | |
Stereoscopic microscope (for tissue handling) | Olympus | SZ61 | |
Stereoscopic microscope (for Figure 1B) | Leica Microsystems | M165FC | |
Fluorescence microscope (for Figure 3) | Nikon | E800 | |
Confocal laser-scanning microscope | Zeiss | LSM700 |