JoVE Journal > Biology
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Résultats
Discussion
Divulgations
Acknowledgements
Materials
References
Traduction automatique
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Biologie

Düzenlenmiş ekzositozu için muhabir olarak FITC dextran görüntüleme

Published: June 20, 2018
doi:
10.3791/57936
, , , , ,
1Department of Cell and Developmental Biology, Sackler Faculty of Medicine,Tel Aviv University, 2Department of Pathology, Sackler Faculty of Medicine,Tel Aviv University, 3Laboratory of Membrane Trafficking Mechanisms, Department of Developmental Biology and Neurosciences, Graduate School of Life Sciences,Tohoku University, 4Departments of Pathology and of Microbiology and Immunology and Sean N. Parker Center for Allergy and Asthma Research, School of Medicine,Stanford University

Summary

Burada biz ayrıntılı olarak düzenlenmiş ekzositozu canlı hücre görüntüleme için bir yöntem. Bu yöntem lysosome ilgili organelleri içinde birikir, FITC-dextran muhabir olarak kullanır. Bu basit yöntem aynı zamanda genetik olarak işlemek zor olan hücrelerdeki düzenlenmiş ekzositozu farklı modları arasında ayrım sağlar.

Abstract

Düzenlenmiş ekzositozu tarafından salgı granül (SGs) depolanan, kargo, yanıt salgı tetikleyici olarak yayımlanan bir süreçtir. Düzenlenmiş ekzositozu hücreler arası iletişim için temel ve nörotransmitter, hormonlar, inflamatuar aracılar ve diğer bileşenleri, hücreler çeşitli tarafından salgılanmasını için önemli bir mekanizma. En az üç farklı mekanizmaları için düzenlenmiş ekzositozu bilinir: tam ekzositozu nerede tek bir SG tam olarak plazma zarı, nerede bir tek SG geçici plazma zarı ile sigortalar, öpücük ve çalıştırma ekzositozu ve bileşik ekzositozu, sigortalar, nerede birkaç SGs ile her diğer, önce veya sonra SG füzyon plazma zarı ile sigorta. Düzenlenmiş ekzositozu bir hücre tarafından üstlenilen tipi kez salgı tetikleyici türü tarafından belirlenir. Ancak, birçok hücrelerde, tek bir salgı tetikleyici düzenlenmiş ekzositozu birden çok modları aynı anda etkinleştirebilirsiniz. Bereket ve hücre tipleri ve türler arasında önem rağmen salgı farklı mod belirlemek mekanizmaları büyük ölçüde çözümlenmemiş. Düzenlenmiş ekzositozu, farklı mod soruşturma içinde ana sorunlardan biri onları ayrı ayrı keşfetmek gibi aralarında ayrım zorluk var. Burada floresein isothiocyanate (FITC) nasıl kullanılacağını açıklar-dextran bir ekzositozu gazeteci ve canlı hücre düzenlenmiş ekzositozu bileşik ekzositozu üzerinde odaklanarak, farklı yollar arasında ayırt etmek için Imaging olarak dayalı sağlamlık ve exocytic olaylar süresi.

Introduction

Düzenlenmiş ekzositozu tarafından kolayca yapılan kargo yanıt-e doğru belirli bir tetikleyicinin salgı bir hücrede bulunan serbest için birincil mekanizmasıdır. Kargo önceden oluşmuş ve salgı veziküller, tetikleyici SGs içerik sürümü için sinyal rölesi kadar bu depolandığı içine münzevi. Farklı tipteki sinyalleri düzenlenmiş ekzositozu farklı modlarda neden olabilir veya düzenlenmiş ekzositozu farklı mod aynı anda ortaya çıkabilir. Düzenlenmiş ekzositozu üç ana mod bilinmektedir: tam füzyonu ile plazma zarı; tek bir salgı granül içerir tam ekzositozu Onun geri dönüşüm tarafından takip plazma zarı ile geçici füzyon salgı granül içerir öpücük tarafından işletilen ekzositozu; ve birkaç SGs önceden (yani, multigranular ekzositozu) homotipik füzyon tarafından karakterize bileşik ekzositozu veya sıralı (yani, sıralı ekzositozu) Fusion plazma zarı1. Kargo yer alan SGs–dan da dahil olmak üzere, hızlı salgılanmasını sağlar gibi bileşik ekzositozu kargo release2, en geniş modunda plazma zarı distal kabul edilir. Bileşik ekzositozu hem ekzokrin ve endokrin hücreleri3,4,5,6,7,8,9, hem de belgelenmiş oldu bağışıklık hücreleri. Bağışıklık hücreleri, eozinofiller10,11,12 ve nötrofil13gibi bileşik ekzositozu arabulucu gibi işgal patojenleri öldürmek için gerekli olan hızlı ve sağlam sürümü sağlar bakteri ya da asalak. Doğuştan gelen bağışıklık yanıtı, anafilaksi ve diğer alerjik reaksiyonlar14,15,16 sırasında önceden saklı inflamatuar aracılar verimli sürümü için bileşik ekzositozu mast hücreleri (MCs) dağıtma , 17. bu yana ekzositozu farklı mod18,19aynı anda ortaya çıkabilir, onları gerçek zamanlı olarak ayırt etmek için ya da bu nedenle elucidating onların anılan sıraya göre fusion makineleri belirlemek için bir meydan okuma olmuştur onların temel mekanizmaları.

Burada dayalı bir yöntem mevcut canlı hücre hücrenin görüntüleme exocytic olaylar gerçek zamanlı izleme ve onların farklı modları arasında ayrım sağlar FITC-dextran, yüklü. Özellikle, bizim Yöntem özel bileşik ekzositozu izleme sağlar.

FITC dextran glukan polisakkarit dextran ile pH duyarlı fluorophore FITC eşlenik var. Fluorescently etiketli dextrans hücre girmek için micropinocytosis20,21 ve macropinocytosis22,23tarafından gösterilmiştir. Endositik bölmeleri organellerin olgun olarak FITC dextran hiçbir belirgin bozulma ile lysosome içinde biriken gösterilmiştir. Ancak, beri FITC çok pH hassas fluorophore24ve lysosome lümen asittir, lysosome24ulaşan üzerine FITC dextran floresans quenches. Bu nedenle dextrans lysosome kurulması, FITC pH hassasiyeti ile birlikte alınan kargo, hedeflenen çalışmalar lysosome ekzositozu25,26,27 FITC dextran kullanımında temeli atılmıştır var , 28 , 29.

MCs, nötrofiller, eozinofiller, sitotoksik T hücreleri, melanosomes ve diğerleri de dahil olmak üzere çeşitli hücre tiplerinin SGs lizozomal özellikleri görüntülemek ve organelleri (LROs) lysosome ile ilgili ya da salgı organellerin30,31 sınıflandırılır . LROs asidik bir luminal pH var, FITC dextran daha yüksek pH LROs exteriorization ile ilişkili bir sonucu olarak kendi ekzositozu görselleştirmek için kullanılabilir. Nitekim, FITC dextran ekzositozu MCs18,32,33içinde izlemek için kullanılır. Bu yöntemde, FITC dextran hücre kültürü için eklendi, hücreler tarafından pinocytosis tarafından alınan ve SGs sıralanmış. Organellerin içinde olduğu gibi hücre içinde oldukları zaman FITC floresans SGs söndürülür. Ancak, plazma zarı ve bunun sonucunda maruz kalma dış çevre ile SG fusion FITC dextran onun floresans SG pH yükselir olarak basit bir izleme exocytic olayları canlı cep mikroskobu tarafından izin kavuşur. Burada, bileşik ekzositozu benzersiz izlemeyi etkinleştirmek için bu yöntemi ayarlanır.

Diğer iki yöntem daha önce bileşik ekzositozu izlemek için kullanılmaktadır. Elektron mikroskobu ekzositozu farklı mod oluşumunu önerdi exocytic yapıları karakterize etmek için ilk yöntem oldu. Özellikle, “salgı tünellerde” pankreas acinar hücreleri34 ve MCs35,36,37 gözlemleri bileşik ekzositozu hipotez için doğuran. Ancak, elektron mikroskobu yüksek çözünürlüklü erimiş veziküller ortaya çıkarmak için güç olsa da, onların füzyon dinamikleri takip edemez ve bu nedenle onlar SG füzyon bileşik ekzositozu sırasında veya alınmış granül füzyonu karşılık tanımlayamazsınız onların endositoz takip. Plazma zarı kapasite11,13,38,39 veya amperometry düzeltme eki kelepçe ölçülerini gibi canlı hücrelerdeki ekzositozu ölçebilirsiniz diğer yöntemleri bu engeli aşmak 40 medya. Ancak, özel bir kurulum gerektirir yama sıkma ve tüm hücre türleri için uygun olmayabilir. Amperometry ölçümler elektrot birbirine çok yakın kargo yayımlanırsa ekzositozu takip edebiliyoruz. Bu nedenle, canlı hücre Imaging’i kullanma gibi sadece ekzositozu gerçek zamanlı izleme için sağlar, ama aynı zamanda tüm cep telefonu veri hızlı ve basit edinimi sağlar Bu yöntemler üzerinde bir avantaj sağlar.

FITC dextran izleme canlı cep mikroskobu tarafından bazı avantajları diğer canlı hücre için görüntüleme tabanlı yöntemleri sunuyor. Örneğin, yaygın olarak kullanılan bir yöntem bir floresan SG sonda ile yüklenen veya bir floresan protein öğesini SG kargo veya membran protein26,41, ifade hücrelerinin toplam iç yansıma floresans mikroskobu (TIRFM) olduğunu 42 , 43. sadece (burada ayak izi adlandırılır), plazma zarı yakın meydana gelen olayları izlemek için onun yetenek bu yöntemin gücü yatıyor dolayısıyla exocytic olaylar. Bu coverglass için bitişik ve mikroskop objektif yakın olabilir hücre Kesir44yansıma ancak, aynı zamanda bu yöntemin dezavantajı olmasıdır. Böyle ayak izleri gerçekten tüm hücre membran yüzey temsil olup olmadığını hala tartışmaya açık45,46,47yaşında. Bu bağlamda, bir pH duyarlı boya gibi FITC dextran ve Standart Floresan mikroskop ya da confocal mikroskop ile açık bir iğne deliği kullanarak böylece o hücrede oluşan toplam exocytic olayları yakalama tüm cep telefonu, görüntüleme sağlar.

Tüm cep telefonu görüntüleme veya TIRFM tarafından düzenlenir ekzositozu eğitim için kullanılan ek pH duyarlı gazetecilere SG kargo veya phlourin için bir pH duyarlı GFP değişken erimiş SG membran protein içerir. Örnek NPY – phlourin-, β-hexoseaminidase-phlourin ve synapto-phluorin48,49,50,51,52verilebilir. Bu sondalar ifade daha yakından SGs endojen bileşimi temsil ederken, transfection hücre gerektirir ve bu nedenle daha az transfect zor olan hücreler için uygun olabilir. Bu nedenle, ne zaman eğitim bu hücreleri transfect zor veya birden çok genomik manipülasyonlar gerektiren deneysel koşullar altında sadece FITC-dextran gibi hücre kültür ortamına içine desteklenebilir bir bileşik kullanımı avantajlıdır . FITC dextran akridin turuncu (AO), üzerinde bir avantaj sunduğu diğer ekzositozu izleme için canlı cep mikroskobu53,54,55,56 tarafından kullanılan başka bir pH duyarlı boya , 57 , 58. AO gerçek salgılanması için karşılık gelmeyen yanlış yanıp söner, sonucu27işler veziküller photolysis ikna etmek için gösterilen. Buna ek olarak, FITC dextran düşük fotoğraf kaynaklı üretim / reaktif oksijen27nedeniyle muhtemelen daha iyi salgı olayları yansıtır.

Özellikle, ekzositozu eğitim için alternatif bir boya, bu işlem sırasında açılır füzyon gözenek aracılığıyla SG içine dış ortamdan akını izleyerek yaklaşımıdır. Bu durumda, boya salgı tetik yanında dış ortama eklenir. O zaman, Füzyon gözenek açıldığında, boya SG59,60dağılır. Bu yöntemin açık bir avantaj bu da füzyon gözenek boyutu, değişken boyutu boyalar kullanılarak tahmin olanağı sunuyor olmasıdır. Örneğin, farklı molekül ağırlığı (MW), farklı fluorophores için Birleşik dextrans ekstrasellüler boyaları nereye SG nüfuz dextran en büyük boyutunu füzyon gözenek59, boyutuna karşılık olarak kullanılabilir 61 , 62 , 63 , 64. Buna ek olarak, bu yaklaşım bir pH duyarlı sonda kullanımı gerektirmez. Ancak, önemli bir dezavantaj boya büyük miktarda alım kaynaklanan yüksek arka planda görüntülerin sırasında medyada mevcut olduğu için sinyal gürültü oranı çok düşük olmasıdır.

Genel olarak, ekzositozu avans olarak FITC dextran kullanımı daha önce raporlanmış yöntemleri, sinyal gürültü oranı, toksisite, dinamik izleme ve karmaşıklık gibi çeşitli dezavantajları üstesinden gelir.

Burada FITC dextran (burada RBL, öncelikle Eccleston vd tarafından kurulan denir RBL – 2 H 3 mast hücresi doğrultusunda bileşik ekzositozu izlemek için nasıl kullanılacağını açıklar 65 ve daha da klonlanmış tarafından Barsumian vd. 66), yanıt immünglobulin E (IgE) / antijen (Ag) etkinleştirme.

Protocol

1. hazırlıkları RBL Kültür medya hazırlanması Mix 500 mL düşük glikoz Dulbecco’nın 5.5 mL penisilin-streptomisin-nistatin çözeltisi, 5.5 mL L-glutamin 200 mM çözeltisi ile 56 mL fetal Sığır serum (FBS), kartal’ın orta (DMEM) değiştiren. Bu sonuçlarında düşük glikoz DMEM FBS, 100 µg/mL streptomisin, 100 adet/mL penisilin, 12 adet/mL nistatin ve 2 mM L-glutamin ile desteklenmiştir. Medya 4 ° C’de 0,22 µm gözenek boyutu ve mağaza bir üst-vakum filtre kullanar…

Representative Results

Şekil 1a şematik nasıl FITC dextran muhabir olarak ekzositozu düzenlenmekte ve exocytic olayları farklı mod özetlemek için hareket edebilir temsil eder. İlk olarak, hücre hangi pinocytosis tarafından içselleştirilmiş ve SGs için sıralanmış FITC-dextran ile inkübe. MCs SGs LROs olduğundan, onların düşük pH FITC, burada gösterildiği gibi siyah granül floresans bozamıyor (A-C, ben). Hücreleri bir salgılatıcı ve plazma zarı ile SG…

Discussion

Burada nasıl izleme FITC dextran SGs yüklenen floresans özellikle bileşik ekzositozu olayları yakalamak için kullanılabilir açıklar. Bu her 15 saniyede bir görüntü elde etmek için mikroskop ayarlayarak, böylece yalnızca uzun ömürlü olaylar zaman içinde kaydedilecek sağlanması ve bu nedenle tam ekzositozu veya öpücük tarafından işletilen ekzositozu karşılık kısa etkinlikleri hariç sağlanır. Yöntem kurmak için RBL hücrelerde ifade edilir ve bileşik ekzositozu için hayati önem, genel s…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Dr. U. Ashery cDNA cömert bir hediye için teşekkür ederiz. Biz Drs. G. kütle, L. Mittleman, M. Shaharbani ve Y.Zilberstein Sackler hücresel ve moleküler görüntüleme Merkezi mikroskobu ile onların çok değerli yardım için teşekkür ederim. Bu eser Amerika Birleşik Devletleri-İsrail iki uluslu Bilim Vakfı (grant 2013263 R. Sagi-Eisenberg, ı. Hammel ve S.J.Galli) tarafından desteklenen ve 933/15 Bilimler (için R.Sagi-Eisenberg İsrail Akademisi tarafından kurulan İsrail Bilim Vakfı Hibe ) ve NIH hibe U19 AI 104209 ve R01 AR067145 (için S.J. Galli).

Materials

DMEM low glucose Biological Inductries 01-050-1A
Fetal bovine serum Gibco 12657
Pen-strep-nystatin solution Biological Inductries 03-032-1B
L-Glutamine 200 mM solution  Biological Inductries 03-020-1A
FITC dextran 150K Sigma-Aldrich 46946-500MG-F
Trypsin/EDTA Solution B Biological Inductries 03-052-1A Warm in 37 °C water bath before use
Top-vacuum filter of 0.22 µm pore size  Sigma-Aldrich CLS430769-1EA
Cellulose acetate syringe filter unit, 0.22 µm pore size Sartorius 16534K
Chambered coverglass  Thermo scientific 155411
Corning tissue-culture treated culture dishes Sigma-Aldrich CLS430167
Bovine serum albumin Sigma-Aldrich A4503
Anti-DNP monoclonal IgE Sigma-Aldrich D8406
DNP-HSA (Ag) Sigma-Aldrich A6661  Avoid direct light exposure
Hepes buffer 1M, pH 7.4 Biological Inductries 03-025-1B
CaCl2 MERK 102382
Glucose BDH Laboratories 284515V
Ammonium chloride MERK 1145
PIPES dipotassium salt Sigma-Aldrich 108321-27-3
Calcium acetate hydrate Sigma-Aldrich 114460-21-8
Magnesium acetate tetrahydrate Sigma-Aldrich M5661
Potassium glutamate (L-Glutamic acid potassium salt monohydrate) Sigma-Aldrich G1501
NaH2PO4 MERK 6346
NaCl MERK 106404
MgCl2 MERK 105833
KCl MERK 104936
Electroporator  BTX ECM830
Confocal microscope, Zeiss Zeiss LSM 5 Pascal, Axiovert 200M Used in Figure 3. Equipped with an electronic temperature-controlled
airstream incubator
Confocal microscope, Zeiss Zeiss LSM 800, Axio Observer.Z1 /7 Used in Figure 2. Equipped with a GaAsP detector an electronic temperature-controlled
airstream incubator
Confocal microscope, Leica Leica SP5 Used in Figure 1. Equipped with a leica HyD detector and an top-stage incubator (okolab)
RBL-2H3 cells RBL-2H3 cells were cloned in the lab of Reuben P. Siraganian. See reference 67
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Wu, L. -. G., Hamid, E., Shin, W., Chiang, H. -. C. Exocytosis and endocytosis: Modes, functions, and coupling mechanisms. Annu Rev Physiol. 76, 301-331 (2014).
  2. Pickett, J. A., Edwardson, J. M. Compound exocytosis: Mechanisms and functional significance. Traffic. 7 (2), 109-116 (2006).
  3. Behrendorff, N., Dolai, S., Hong, W., Gaisano, H. Y., Thorn, P. Vesicle-associated membrane protein 8 (VAMP8) is a SNARE (soluble N-ethylmaleimide-sensitive factor attachment protein receptor) selectively required for sequential granule-to-granule fusion. J Biol Chem. 286 (34), 29627-29634 (2011).
  4. Kwan, E. P., Gaisano, H. Y. Glucagon-like peptide 1 regulates sequential and compound exocytosis in pancreatic islet beta-cells. Diabetes. 54 (9), 2734-2743 (2005).
  5. Hoppa, M. B., et al. Multivesicular exocytosis in rat pancreatic beta cells. Diabetologia. 55 (4), 1001-1012 (2012).
  6. Zhu, D., et al. Syntaxin-3 regulates newcomer insulin granule exocytosis and compound fusion in pancreatic beta cells. Diabetologia. 56 (2), 359-369 (2013).
  7. Vardjan, N., Jorgačevski, J., Stenovec, M., Kreft, M., Zorec, R. Compound exocytosis in pituitary cells. Ann N Y Acad Sci. 1152 (1), 63-75 (2009).
  8. Cochilla, A. J., Angleson, J. K., Betz, W. J. Differential regulation of granule-to-granule and granule-to-plasma membrane fusion during secretion from rat pituitary lactotrophs. J Cell Biol. 150 (4), 839-848 (2000).
  9. Mair, N., Haller, T., Dietl, P. Exocytosis in alveolar type II cells revealed by cell capacitance and fluorescence measurements. Am J Physiol. 276, 376-382 (1999).
  10. Carmo, L. A. S., et al. CD63 is tightly associated with intracellular, secretory events chaperoning piecemeal degranulation and compound exocytosis in human eosinophils. J Leukoc Biol. 100 (2), 391-401 (2016).
  11. Hafez, I., Stolpe, A., Lindau, M. Compound exocytosis and cumulative fusion in eosinophils. J Biol Chem. 278 (45), 44921-44928 (2003).
  12. Scepek, S., Lindau, M. Focal exocytosis by eosinophils – compound exocytosis and cumulative fusion. EMBO J. 12 (5), 1811-1817 (1993).
  13. Lollike, K., Lindau, M., Calafat, J., Borregaard, N. Compound exocytosis of granules in human neutrophils. J Leukoc Biol. 71 (6), 973-980 (2002).
  14. Mukai, K., Tsai, M., Starkl, P., Marichal, T., Galli, S. J. IgE and mast cells in host defense against parasites and venoms. Semin Immunopathol. 38 (5), 581-603 (2016).
  15. Galli, S. J., Tsai, M. IgE and mast cells in allergic disease. Nat Med. 18 (5), 693-704 (2012).
  16. Lundequist, A., Pejler, G. Biological implications of preformed mast cell mediators. Cell Mol Life Sci. 68 (6), 965-975 (2011).
  17. Blank, U. The mechanisms of exocytosis in mast cells. Adv Exp Med Biol. , 107-122 (2011).
  18. Cohen, R., Corwith, K., Holowka, D., Baird, B. Spatiotemporal resolution of mast cell granule exocytosis reveals correlation with Ca2+ wave initiation. J Cell Sci. 125 (12), 2986-2994 (2012).
  19. Harata, N. C., Aravanis, A. M., Tsien, R. W. Kiss-and-run and full-collapse fusion as modes of exo-endocytosis in neurosecretion. J Neurochem. 97 (6), 1546-1570 (2006).
  20. Cao, H., Chen, J., Awoniyi, M., Henley, J. R., McNiven, M. A. Dynamin 2 mediates fluid-phase micropinocytosis in epithelial cells. J Cell Sci. 120 (23), 4167-4177 (2007).
  21. Frost, B., Jacks, R. L., Diamond, M. I. Propagation of tau misfolding from the outside to the inside of a cell. J Biol Chem. 284 (19), 12845-12852 (2009).
  22. Saeed, M. F., Kolokoltsov, A. A., Albrecht, T., Davey, R. A. Cellular entry of ebola virus involves uptake by a macropinocytosis-Like mechanism and subsequent trafficking through early and late endosomes. PLoS Pathog. 6 (9), e1001110 (2010).
  23. Wang, J. T. H., Kerr, M. C., Karunaratne, S., Jeanes, A., Yap, A. S., Teasdale, R. D. The SNX-PX-BAR family in macropinocytosis: The regulation of macropinosome formation by SNX-PX-BAR proteins. PLoS One. 5 (10), e13763 (2010).
  24. Ohkuma, S., Poole, B. Fluorescence probe measurement of the intralysosomal pH in living cells and the perturbation of pH by various agents. Proc Natl Acad Sci U S A. 75 (7), 3327-3331 (1978).
  25. Thorn, P., Jang, Y. Visualization of exocytosis in pancreatic acinar cells by fluorescence microscopy. Pancreapedia Exocrine Pancreas Knowl Base. , (2011).
  26. Jaiswal, J. K., Andrews, N. W., Simon, S. M. Membrane proximal lysosomes are the major vesicles responsible for calcium-dependent exocytosis in nonsecretory cells. J Cell Biol. 159 (4), 625-635 (2002).
  27. Jaiswal, J. K., Fix, M., Takano, T., Nedergaard, M., Simon, S. M. Resolving vesicle fusion from lysis to monitor calcium-triggered lysosomal exocytosis in astrocytes. Proc Natl Acad Sci. 104 (35), 14151-14156 (2007).
  28. Lima, W. C., Leuba, F., Soldati, T., Cosson, P. Mucolipin controls lysosome exocytosis in Dictyostelium. J Cell Sci. 125 (9), 2315-2322 (2012).
  29. Ravdin, J. I., Murphy, C. F., Schlesinger, P. H. The cellular regulation of vesicle exocytosis by Entamoeba histolytica. J Protozool. 35 (1), 159-163 (1988).
  30. Blott, E. J., Griffiths, G. M. Secretory lysosomes. Nat Rev Mol Cell Biol. 3 (2), 122-131 (2002).
  31. Raposo, G., Fevrier, B., Stoorvogel, W., Marks, M. S. Lysosome-related organelles: A view from immunity and pigmentation. CELL Struct Funct. 27 (6), 443-456 (2002).
  32. Gaudenzio, N., et al. Different activation signals induce distinct mast cell degranulation strategies. J Clin Invest. 126 (10), 3981-3998 (2016).
  33. Klein, O., et al. Rab5 is critical for SNAP23 regulated granule-granule fusion during compound exocytosis. Sci Rep. 7 (1), 15315 (2017).
  34. Ichikawa, A. Fine structural changes in response to hormonal stimulation of the perfused canine pancreas. J Cell Biol. 24 (3), 369-385 (1965).
  35. Bloom, G. D., Haegermark, &. #. 2. 1. 4. ;. A study on morphological changes and histamine release induced by compound 4880 in rat peritoneal mast cells. Exp Cell Res. 40 (3), 637-654 (1965).
  36. Bloom, G. D., Chakravarty, N. Time course of anaphylactic histamine release and morphological changes in rat peritoneal mast cells. Acta Physiol Scand. 78 (3), 410-419 (1970).
  37. Horsfield, G. I. The effect of compound 48/80 on the rat mast cell. J Pathol Bacteriol. 90 (2), 599-605 (1965).
  38. Alvarez de Toledo, G., Fernandez, J. M. Compound versus multigranular exocytosis in peritoneal mast cells. J Gen Physiol. 95 (3), 397-409 (1990).
  39. Fernandez, J. M., Neher, E., Gomperts, B. D. Capacitance measurements reveal stepwise fusion events in degranulating mast cells. Nature. 312 (5993), 453-455 (1984).
  40. Oberhauser, A. F., Robinson, M., Fernandez, J. M. Simultaneous capacitance and amperometric measurements of exocytosis: A comparison. Biophys J. 71 (2), 1131-1139 (1996).
  41. Nagamatsu, S., Ohara-Imaizumi, M. Imaging exocytosis of single insulin secretory granules with TIRF microscopy. Methods Mol Biol. 440, (2008).
  42. Akopova, I., et al. Imaging exocytosis of ATP-containing vesicles with TIRF microscopy in lung epithelial A549 cells. Purinergic Signal. 8 (1), 59-70 (2012).
  43. Joselevitch, C., Zenisek, D. Imaging exocytosis in retinal bipolar cells with TIRF microscopy. J Vis Exp. (28), e1305 (2009).
  44. Axelrod, D. Cell-substrate contacts illuminated by total internal reflection fluorescence. J Cell Biol. 89 (1), 141-145 (1981).
  45. Plattner, H., Artalejo, A. R., Neher, E. Ultrastructural organization of bovine chromaffin cell cortex-analysis by cryofixation and morphometry of aspects pertinent to exocytosis. J Cell Biol. 139 (7), 1709-1717 (1997).
  46. Eitzen, G. Actin remodeling to facilitate membrane fusion. Biochim Biophys Acta – Mol Cell Res. 1641 (2-3), 175-181 (2003).
  47. Becherer, U., Pasche, M., Nofal, S., Hof, D., Matti, U., Rettig, J. Quantifying exocytosis by combination of membrane capacitance measurements and total internal reflection fluorescence microscopy in chromaffin cells. PLoS One. 2 (6), e505 (2007).
  48. Wilson, J. D., Shelby, S. A., Holowka, D., Baird, B. Rab11 regulates the mast cell exocytic response. Traffic. 17 (9), 1027-1041 (2016).
  49. Makhmutova, M., Liang, T., Gaisano, H., Caicedo, A., Almaça, J. Confocal imaging of neuropeptide Y-pHluorin: A technique to visualize insulin granule exocytosis in intact murine and human islets. J Vis Exp. (127), e56089 (2017).
  50. Almaça, J., Liang, T., Gaisano, H. Y., Nam, H. G., Berggren, P. -. O., Caicedo, A. Spatial and temporal coordination of insulin granule exocytosis in intact human pancreatic islets. Diabetologia. 58, 2810-2818 (2015).
  51. Dominguez, N., van Weering, J. R. T., Borges, R., Toonen, R. F. G., Verhage, M. Dense-core vesicle biogenesis and exocytosis in neurons lacking chromogranins A and B. J Neurochem. 144 (3), 241-254 (2017).
  52. Burrone, J., Li, Z., Murthy, V. N. Studying vesicle cycling in presynaptic terminals using the genetically encoded probe synaptopHluorin. Nat Protoc. 1 (6), 2970-2978 (2007).
  53. Steyer, J. A., Horstmann, H., Almers, W. Transport, docking and exocytosis of single secretory granules in live chromaffin cells. Nature. 388 (6641), 474-478 (1997).
  54. Zoccarato, F., Cavallini, L., Alexandre, A. The pH-sensitive dye acridine orange as a tool to monitor exocytosis/endocytosis in synaptosomes. J Neurochem. 72 (2), 625-633 (1999).
  55. Tsuboi, T., Rutter, G. A. Multiple forms of kiss-and-run exocytosis revealed by evanescent wave microscopy. Curr Biol. 13 (7), 563-567 (2003).
  56. Tsuboi, T., Zhao, C., Terakawa, S., Rutter, G. A. Simultaneous evanescent wave imaging of insulin vesicle membrane and cargo during a single exocytotic event. Curr Biol. 10 (20), 1307-1310 (2000).
  57. Tsuboi, T., Kikuta, T., Sakurai, T., Terakawa, S. Water secretion associated with exocytosis in endocrine cells revealed by micro forcemetry and evanescent wave microscopy. Biophys J. 83 (1), 172-183 (2002).
  58. Avery, J., et al. A cell-free system for regulated exocytosis in PC12 cells. J Cell Biol. 148 (2), 317-324 (2000).
  59. Larina, O., et al. Dynamic regulation of the large exocytotic fusion pore in pancreatic acinar cells. Mol Biol Cell. 18 (9), 3502-3511 (2007).
  60. Nemoto, T., et al. Sequential-replenishment mechanism of exocytosis in pancreatic acini. Nat Cell Biol. 3 (3), 253-258 (2001).
  61. Jaiswal, J. K., Chakrabarti, S., Andrews, N. W., Simon, S. M. Synaptotagmin VII restricts fusion pore expansion during lysosomal exocytosis. PLoS Biol. 2 (8), e233 (2004).
  62. Lasič, E., Stenovec, M., Kreft, M., Robinson, P. J., Zorec, R. Dynamin regulates the fusion pore of endo- and exocytotic vesicles as revealed by membrane capacitance measurements. Biochim Biophys Acta – Gen Subj. 1861 (9), 2293-2303 (2017).
  63. Bonnafous, P., Stegmann, T. Membrane perturbation and fusion pore formation in influenza hemagglutinin-mediated membrane fusion. A new model for fusion. J Biol Chem. 275 (9), 6160-6166 (2000).
  64. Balseiro-Gomez, S., Flores, J. A., Acosta, J., Ramirez-Ponce, M. P., Ales, E. Transient fusion ensures granule replenishment to maintain repeated release after IgE-mediated mast cell degranulation. J Cell Sci. 129 (21), 3989-4000 (2016).
  65. Eccleston, E., Leonard, B. J., Lowe, J. S., Welford, H. J. Basophilic leukaemia in the albino rat and a demonstration of the basopoietin. Nat New Biol. 244 (133), 73-76 (1973).
  66. Barsumian, E. L., Isersky, C., Petrino, M. G., Siraganian, R. P. IgE-induced histamine release from rat basophilic leukemia cell lines: isolation of releasing and nonreleasing clones. Eur J Immunol. 11 (4), 317-323 (1981).
  67. Azouz, N. P., Fukuda, M., Rothenberg, M. E., Sagi-Eisenberg, R. Investigating mast cell secretory granules; from biosynthesis to exocytosis. J Vis Exp. (95), e52505 (2015).
  68. Martin, T. F. J. Tuning exocytosis for speed: fast and slow modes. Biochim Biophys Acta – Mol Cell Res. 1641 (2-3), 157-165 (2003).
  69. Azouz, N. P., et al. Rab5 is a novel regulator of mast cell secretory granules: impact on size, cargo, and exocytosis. J Immunol. 192 (9), 4043-4053 (2014).
  70. Azouz, N. P., Matsui, T., Fukuda, M., Sagi-Eisenberg, R. Decoding the regulation of mast cell exocytosis by networks of Rab GTPases. J Immunol. 189 (5), 2169-2180 (2012).
  71. Beraldo, W. T., Silva, W. D., Fernandes, A. D. L. Ihibitory effects of carbohydrates on histamine release and mast cell disruption by dextran. Br J Pharmacol Chemother. 19 (3), 405-413 (1962).
  72. Oda, T., Kodama, N., Arizona, K. K. Ketotifen, a mast cell stabilizer, protects dextran sulfate sodium (DSS)-induced colitis in rats. Gastroenterology. 108 (4), a887 (1995).
  73. Sagi-Eisenberg, R., Geller-Bernstein, C., Ben-Neriah, Z., Pecht, I. Direct measurements of the dextran-dependent calcium uptake by rat peritoneal mast cells. FEBS Lett. 161 (1), 37-40 (1983).
  74. Hanahoe, T. H. Mechanism of histamine release from rat isolated peritoneal mast cells by dextran: the role of immunoglobulin E. Agents Actions. 14 (3-4), 468-474 (1984).
  75. Harris, J. M., West, G. B. Rats resistant to the dextran anaphylactoid reaction. Br J Pharmacol Chemother. 20, 550-562 (1963).
  76. Baxter, J. H., Adamik, R. Temperature dependence of histamine release from rat mast cells by dextran. Proc Soc Exp Biol Med. 146 (1), 71-74 (1974).
  77. Chakravarty, N., Goth, A., Sen, P. Potentiation of dextran-induced histamine release from rat mast cells by phosphatidyl serine. Acta Physiol Scand. 88 (4), 469-480 (1973).
  78. Baxter, J. H. Role of Ca++ in mast cell activation, desensitization, and histamine release by dextran. J Immunol. 111 (5), 1470-1473 (1973).
  79. Chen, H. -. Y., et al. Nanoimaging granule dynamics and subcellular structures in activated mast cells using soft X-ray tomography. Sci Rep. 6 (1), 34879 (2016).

Tags

FITC-dextranRegulated ExocytosisMast Cell ExocytosisNeutrophilsEosinophilsTyrode’s BufferRBL CellsAmmonium ChlorideSecretagogueFluorescence Microscopy
check_url/fr/57936?article_type=t

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Citer Cet Article
Klein, O., Roded, A., Hirschberg, K., Fukuda, M., Galli, S. J., Sagi-Eisenberg, R. Imaging FITC-dextran as a Reporter for Regulated Exocytosis. J. Vis. Exp. (136), e57936, doi:10.3791/57936 (2018).
Télécharger la Citation
Réimpressions et Autorisations

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image