Özet

Imágenes en tiempo real de los leucotrienos B 4 La migración mediada por células y BLT1 interacciones con β-arrestina

Published: December 23, 2010
doi:

Özet

Este trabajo describe la metodología para determinar la respuesta quimiotáctica de los leucocitos a ligandos específicos e identificar las interacciones entre los receptores de superficie celular y proteínas citosólicas utilizando técnicas de imagen en vivo de la célula.

Abstract

Receptores acoplados a proteína G (GPCR) pertenecen a la familia de proteínas transmembrana siete y mediar en la transducción de señales extracelulares de respuestas intracelulares. GPCRs control de diversas funciones biológicas como la quimiotaxis, la liberación de calcio intracelular, regulación de los genes de una manera dependiente de ligando a través de heterotrimeric proteínas G 1-2. Unión del ligando induce una serie de cambios conformacionales que conducen a la activación de heterotrimeric G-proteínas que modulan los niveles de segundos mensajeros como el monofosfato de adenosina cíclico (cAMP), inositol trifosfato (IP3) y glicerol diacil (DG). Concomitante con la activación de la unión del ligando del receptor también inicia una serie de eventos para atenuar la señalización del receptor a través de la desensibilización, el secuestro y / o internalización. El proceso de desensibilización de GPCRs se produce a través de la fosforilación de los receptores de las quinasas del receptor de la proteína G (GRKs) y posterior unión de β-arrestins 3. β-arrestins son proteínas citosólicas y trasladar a la membrana de la activación de GPCR, la unión a receptores fosforilados (la mayoría de los casos) que, al facilitar la internalización del receptor 6.4.

Leucotrieno B 4 (LTB 4) es una molécula pro-inflamatoria lípidos derivados del ácido araquidónico vía y media sus acciones a través de GPCRs, LTB 4 receptor 1 (BLT1, un receptor de alta afinidad) y LTB 4 receptor 2 (BLT2, un receptor de baja afinidad ) 7-9. El LTB 4 BLT1 vía ha demostrado ser crucial en varias enfermedades inflamatorias, entre ellas, el asma, la artritis y la aterosclerosis 10-17. El presente documento describe las metodologías desarrolladas para controlar LTB 4-inducida por la migración de leucocitos y las interacciones de BLT1 con β-arrestina y translocación de los receptores en las células vivas mediante técnicas de microscopía 18-19.

La médula ósea procedentes de células dendríticas de ratones C57BL / 6 fueron aisladas y cultivadas como se describió anteriormente 20-21. Estas células se pusieron a prueba en vivo de imágenes de células métodos para demostrar LTB 4 migración celular inducida. El BLT1 humanos fue etiquetado con la proteína roja fluorescente (RFP BLT1-) en el C-terminal y β-arrestin1 etiquetados con una proteína fluorescente verde (β-arr-GFP) y se transfectaron los plásmidos, tanto en rata basófilos Leukomia (RBL-2H3) las líneas celulares 18-19. La cinética de la interacción entre estas proteínas y la localización se controlaron mediante microscopía de vídeo en directo de la célula. Las metodologías en el presente documento describe el uso de técnicas de microscopía para investigar las respuestas funcionales de los receptores de la proteína G de acoplamiento en las células vivas. El presente documento también describe el uso de software Metamorph para cuantificar la intensidad de fluorescencia para determinar la cinética de los receptores y las interacciones de las proteínas citosólicas.

Protocol

Metodología Descripción del Microscopio Experimentos en vivo de imágenes de células realizó con TE-FM Epi-Fluorescencia sistema conectado al microscopio Nikon Eclipse TE300 invertido. El microscopio equipado con fase de calentamiento. Un fresco presión HQ digitales B / W CCD (Roper científico) de la cámara y LAMDA 10.02 óptico cambiador de filtros (compañía de Sutter instrumento) se une al microscopio. Longitudes de onda de excitación y emisión se control…

Discussion

Imágenes de células vivas es una poderosa herramienta para demostrar la función y las interacciones de las proteínas específicas que se producen en tiempo real. Los métodos descritos en este manuscrito muestra claramente que LTB 4 puede inducir una rápida migración de las células dendríticas. Estos métodos no sólo ampliar los aspectos de LTB 4 en función de diversos tipos de células, que permiten a los mismos métodos que se aplican a una variedad de otras quimiocinas y pruebas de su …

Açıklamalar

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

La investigación es apoyada por los Institutos Nacionales de Salud subvenciones AI-52 381, CA138623 y Kentucky, el cáncer de pulmón Junta de Investigaciones y el apoyo institucional de James Graham Brown Cancer Center.

Materials

Material Name Tip Company Catalogue Number Comment
Cell lines:        
Rat Basophilic Leukomia Cell line (RBL-2H3) or HEK293 cells.   ATCC CRL-2256  
Media:        
Delbecco’s modified Eagle’s Medium (DMEM)   Invitrogen 11995  
Phenol red free RPMI or DMEM   Invitrogen 11835-030  
Fetal Bovine Serum   Invitrogen 16000-044  
L-Glutamine (200 mM)   Invitrogen 25030  
Penicillin-streptomycin (10000 U/mL)   Invitrogen 15140  
Trypsin, 0.05% (1X) with EDTA 4Na, liquid   Invitrogen 25300  
HEPES (1M)   Invitrogen 15630  
Others:        
35 mm sterile glass coverslip-bottomed Fluoro dishes (0.17 mm thick) (WillCo-dish)   WPI FD35-100  
Sterile Gene Pulser Cuvette (0.4 cm electrode gap) (Bio-Rad)   Bio-Rad 16552088  
Instruments/software:        
Gene Pulser II electroporater   Bio-Rad    
TE-FM Epi-Fluorescence system attached to Nikon Inverted Microscope Eclipse TE300   Nikon    
Metamorph Software   Universal Imaging    
Vertical Micro-pipette puller   Narishige International    
Micro-Forge M-900   Narishige International    
Hadraulic Micromanipulator MO-188NE   Narishige International    
Coarse Manual Manipulator, MN-188NE   Narishige International    
cDNA constructs:        
cDNA of G-Protein coupled receptor tagged with red fluorescence protein at C-terminus (hBLT1-RFP)   Jala et al 2005    
cDNA of cytosolic protein tagged with GFP (β-arrestin1-GFP in present study).   Jala et al 2005    

Referanslar

  1. Wess, J. G-protein-coupled receptors: molecular mechanisms involved in receptor activation and selectivity of G-protein recognition. FASEB J. 11, 346-354 (1997).
  2. Gether, U. Uncovering molecular mechanisms involved in activation of G protein-coupled receptors. Endocr Rev. 21, 90-113 (2000).
  3. Pierce, K. L., Premont, R. T., Lefkowitz, R. J. Seven-transmembrane receptors. Nat Rev Mol Cell Biol. 3, 639-650 (2002).
  4. Lefkowitz, R. J. G. protein-coupled receptors. III. New roles for receptor kinases and beta-arrestins in receptor signaling and desensitization. J Biol Chem. 273, 18677-18680 (1998).
  5. Shenoy, S. K., Lefkowitz, R. J. Multifaceted roles of beta-arrestins in the regulation of seven-membrane-spanning receptor trafficking and signalling. Biochem J. 375, 503-515 (2003).
  6. . Beta-arrest or. Nature. 383, 447-450 (1996).
  7. Serhan, C. N., Haeggstrom, J. Z., Leslie, C. C. Lipid mediator networks in cell signaling: update and impact of cytokines. Faseb J. 10, 1147-1158 (1996).
  8. Tager, A. M., Luster, A. D. BLT1 and BLT2: the leukotriene B(4) receptors. Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids. 69, 123-134 (2003).
  9. Toda, A., Yokomizo, T., Shimizu, T. Leukotriene B4 receptors. Prostaglandins Other Lipid Mediat. 68-69, 575-585 (2002).
  10. Haribabu, B. Targeted disruption of the leukotriene B(4) receptor in mice reveals its role in inflammation and platelet-activating factor-induced anaphylaxis. J Exp Med. 192, 433-438 (2000).
  11. Subbarao, K. Role of leukotriene B4 receptors in the development of atherosclerosis: potential mechanisms. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 24, 369-375 (2004).
  12. Jala, V. R., Haribabu, B. Leukotrienes and atherosclerosis: new roles for old mediators. Trends Immunol. 25, 315-322 (2004).
  13. Heller, E. A. Inhibition of atherogenesis in BLT1-deficient mice reveals a role for LTB4 and BLT1 in smooth muscle cell recruitment. Circulation. 112, 578-586 (2005).
  14. Miyahara, N. Requirement for leukotriene B4 receptor 1 in allergen-induced airway hyperresponsiveness. Am J Respir Crit Care Med. 172, 161-167 (2005).
  15. Terawaki, K. Absence of leukotriene B4 receptor 1 confers resistance to airway hyperresponsiveness and Th2-type immune responses. J Immunol. 175, 4217-4225 (2005).
  16. Shao, W. H., Del Prete, A., Bock, C. B., Haribabu, B. Targeted disruption of leukotriene B4 receptors BLT1 and BLT2: a critical role for BLT1 in collagen-induced arthritis in mice. J Immunol. 176, 6254-6261 (2006).
  17. Kim, N. D., Chou, R. C., Seung, E., Tager, A. M., Luster, A. D. A unique requirement for the leukotriene B4 receptor BLT1 for neutrophil recruitment in inflammatory arthritis. J Exp Med. 203, 829-835 (2006).
  18. Jala, V. R., Shao, W. H., Haribabu, B. Phosphorylation-independent beta-arrestin translocation and internalization of leukotriene B4 receptors. J Biol Chem. 280, 4880-4887 (2005).
  19. Jala, V. R., Haribabu, B. Real-time analysis of G protein-coupled receptor signaling in live cells. Methods Mol Biol. 332, 159-165 (2006).
  20. Del Prete, A., A, . Regulation of dendritic cell migration and adaptive immune response by leukotriene B4 receptors: a role for LTB4 in up-regulation of CCR7 expression and function. Blood. 109, 626-631 (2007).
  21. Salogni, L. Activin A induces dendritic cell migration through the polarized release of CXC chemokine ligands 12 and 14. Blood. 113, 5848-5856 (2009).
  22. Boudreau, J., Koshy, S., Cummings, D., Wan, Y. Culture of myeloid dendritic cells from bone marrow precursors. J Vis Exp. , (2008).

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Jala, V. R., Haribabu, B. Real-time Imaging of Leukotriene B4 Mediated Cell Migration and BLT1 Interactions with β-arrestin. J. Vis. Exp. (46), e2315, doi:10.3791/2315 (2010).

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