T Hücreli İmmün Sinapsların Partikül Çıkışını İncelemek için Boncuk Destekli Lipid Bilayerlerin Hazırlanması
Summary
Burada Boncuk Destekli Lipid Bilayers kullanılarak sentetik antijen sunan hücrelerin adım adım yeniden uzlaştırılması ve aktif T hücrelerinden sinaptik çıkışı sorgulamak için kullanımları için protokolü sunuyoruz.
Abstract
Antijen sunan hücreler (APC’ler) fiziksel temas halinde olan T hücrelerine üç aktive edici sinyal sunar: 1) antijen, 2) costimülasyon / corepression ve 3) çözünür sitokinler. T hücreleri aktivasyona yanıt olarak iki tür efektör parçacık salgılar: hücrelerarası habercileri aktaran ve sitotoksikliğe aracılık eden trans-sinaptik veziküller (tSV’ ler) ve supramoleküler saldırı parçacıkları. Bu varlıklar, T hücreleriyle fiziksel temas halinde olan APC’ler tarafından hızla içselleştirilir ve karakterizasyonlarını korkutucu hale getirir. Bu makale, bu trans-sinaptik parçacıkları yakalamak ve analiz etmek için boncuk destekli Lipid Bilayer’leri (BSLB’ ler) antijen sunan hücre (APC) mimetikleri olarak imal etmek ve kullanmak için protokol sunmaktadır. Ayrıca, hücre yüzeylerindeki protein yoğunluklarının mutlak ölçümleri, BSLB’lerin bu fizyolojik düzeylerle yeniden uzlaştırılması ve T hücreleri tarafından sinaptik parçacık salınımını izlemek için akış sitometri prosedürü için protokoller açıklanmıştır. Bu protokol, yardımcı T hücreleri, sitotoksik T lenfositleri, düzenleyici T hücreleri ve kimerik antijen reseptör ifade eden T hücreleri (CART) dahil olmak üzere, bireysel proteinlerin, karmaşık ligand karışımlarının, patojen virülans belirleyicilerinin ve ilaçların T hücrelerinin efektör çıkışı üzerindeki etkilerini incelemek için uyarlanabilir.
Introduction
İmmünolojik sinaps (IS), jukstracrine bilgilerinin düzenlenmiş alışverişini kolaylaştıran fiziksel temasla uğraşan hücrelerin arayüzünde oluşan önemli bir moleküler yapıdır. Literatürde farklı IS’ler tanımlanmıştır ve giderek büyüyen bir kanıt kütlesi, bu moleküler merkezlerin hücresel ağların korunmuş bir özelliği olduğunu göstermektedir. B hücreleri, doğal öldürücü hücreler, dendritik hücreler, makrofajlar ve T hücreleri de dahil olmak üzere çeşitli bağışıklık hücreleri, kısa ömürlü kontakların montajı yoluyla bilgi alışverişinde bulunur1. Multimomik çalışmalar, patojenik hücresel ağları yönlendiren lökositlerin ve stromal hücrelerin yeni alt kümelerinin anlaşılmasını ve bilinmeyen işlevlere sahip yüzey proteinlerini ifade etmeyi ilerletmektedir. Sentetik APC’ler olarak BSLB’ler, tek tek proteinlerin aktif sinyallerin, yani antijenlerin ve costimülasyon/corepression’un T hücreleri tarafından entegrasyonundaki fonksiyonel rolünün doğrudan araştırılmasına ve sonuç olarak sinyal dört olarak adlandırılan efektör parçacıkların salınmasına izin verir.
Bu makalede, model APC’lerin yüzey bileşimini taklit etmek için BSLB’leri kullanırken dikkate alınması gereken protokoller ve kritik teknik noktalar açıklanmaktadır. APC’ler üzerindeki bağışıklık reseptörlerinin ve diğer yüzey proteinlerinin nicel ölçümüne ilişkin protokoller, bu ölçülen miktarları içeren sentetik APC’lerin yeniden uzlaştırılması protokolü ile birlikte sunulmaktadır. Daha sonra, T hücrelerinin ve BSLB’nin birlikte kullanılması için gereken adımlar, akış sitometrisi kullanılarak trans-sinaptik parçacık transferinin nicel ölçümü için protokol ile birlikte sunulur. En dikkat çekici şekilde, BSLB’ler sinaptik ektozomlar (SE) olarak adlandırdığı plazma membran türevi bir tSV popülasyonunu incelemeyi kolaylaştırır. T hücre antijen reseptörü ile zenginleştirilmiş (TCR+) SE’ler TCR tetiklemesine yanıt olarak dökülür2 ve BSLBs3 tarafından verimli bir şekilde yakalanır, antijenlerin ve modellenmiş membran bileşiminin agonistik özelliklerini değerlendirmek için mükemmel bir okuma temsil eder. CD63+ eksozomlar ve supramoleküler atak parçacıkları (SMAP’ ler) da uyarılmış T hücreleri tarafından salınır ve BSLB’ler tarafından yakalanır. Aktivasyonun ek okumaları ve T hücreleri tarafından elde edilen ekzosit ve litik granül salgılanması olarak kullanılabilirler. Ekzosit veziküllerinin T hücresinin etkileşim kutbuna harekete geçirilmesi, aktivasyona yanıt olarak IL-2, IFN-γ ve IL-10 gibi sitokinlerin yönlü salınımını da kolaylaştırır4,5,6,7,8. T hücreli salınan sitokinler BSLB’lerde de tespit edilebilse de, immünolojik sinapsta sitokin salınımının nicel analizini doğrulamak için şu anda daha özel bir çalışma geliştirilmektedir.
Spesifik membran bileşimlerinin T hücrelerinin sinaptik çıkışını nasıl etkilediğini sorgulamak için hedef membran bileşeninin fizyolojik yoğunluğunun tanımlanması gerekir. Hücre yüzeyi proteinlerinin akış sitometrisi bazlı nicelikleri bu protokolde önemli bir adımdır ve şunları gerektirir: 1) antikor başına bilinen florokrom sayısına sahip antikorların kullanımı (F/P) ve 2) ölçülen ortalama floresan yoğunluklarından (MFI’ ler) florokrom moleküllerinin enterpolasyonunun standart bir referansı olan kıyaslama boncuklarının kullanılması.
Bu kıyaslama standartları, her biri keyfi floresan algılamanın dinamik aralığını kapsayan, giderek artan sayıda eşdeğer çözünür florokrom (MESF) içeren beş boncuk popülasyonudur. Bu standart popülasyonlar ayrı floresan zirveleri verir ve basit doğrusal regresyon ile keyfi floresan birimlerinin MESF’lere dönüştürülmesini kolaylaştırır. Elde eden MOF’lar daha sonra hücre başına ortalama bağlı molekül sayısını (veya sonraki adımlarda BSLB’yi) hesaplamak için antikor F/P değerleriyle birlikte kullanılır. Tahmini hücre yüzey alanlarının tespit edilen moleküllerin ortalama sayısına uygulanması, fizyolojik yoğunlukların molekül/μm2 olarak hesaplanmasını sağlar. Bu niceleme protokolü ayrıca T hücreleri üzerindeki protein yoğunluklarının ölçümüne ve homotipik T hücre sinapslarının oluşumuna aracılık eden membran bileşimlerinin biyokimyasal olarak yeniden oluşturulmasına (yani T-T sinapsları9) uyarlanabilir. Gerekirse, molekül başına bilinen florokrom sayısı ile etiketlenmiş rekombinant hedefler kullanılarak antikor bağlamanın valency’si daha da tahmin edilebilir. Daha sonra, antikor bağlayıcı valency, bağlı floresan proteinlerin ve nicelik antikorlarının sayısı (iki farklı nicelik florokromu ve MESF standardı kullanılarak) aynı anda karşılaştırılarak aynı BSLB popülasyonu için hesaplanabilir.
APC membranlarının yeniden uzlaştırılması, desteklenen lipid bilayerlerinin (SLB’ ler) silika boncuklar üzerinde birleşmesini gerektirir1. Farklı fosfolipid türleri içeren lipozom stokları, çok yönlü bir lipid-bilayer matrisi oluşturmak için kullanılabilir ve rekombinant proteinlerin farklı bağlayıcı kimya ile tutturulmasını sağlar (lipozomların hazırlanması 10’da ayrıntılıdır). İlgili ligandın fizyolojik yoğunluğu (veya yoğunlukları” “hücreler üzerinde” tanımlandıktan sonra, aynı akış sitometri protokolü, BSLB’leri hedef fizyolojik yoğunlukla kaplamak için gereken rekombinant protein konsantrasyonu tahmin etmek için uyarlanır. İki farklı ankraj sistemi kombinasyon halinde veya ayrı ayrı kullanılabilir.
İlk olarak, Ni2+içeren fosfolipidlerin son 12,5 mol’unu içeren SLB, kare mikron10 başına yaklaşık 10.000 His-tag bağlama bölgesi sağlamak için yeterlidir ve BSLB’leri fizyolojik yoğunlukları bu maksimum yükleme kapasitesini aşmayan ticari olarak mevcut proteinlerin çoğuyla süslemek için iyi çalışır. İkinci yükleme sistemi, biyotinilasyonlu anti-CD3e Fab’ı (veya HLA/MHC monomerlerini) streptavidin köprüleri üzerinden yüklemek için biyotin içeren fosfolipidlerden (mol% olarak) yararlanır. Bu iki BSLB dekorasyon yönteminin kombinasyonu daha sonra BSLB’lerin sentetik APC’ler olarak esnek bir şekilde uyarlandırını sağlar. Son derece karmaşık APC yüzey bileşimleri için, fosfolipidlerin ve proteinlerin mol% ‘i, eldeki sorunun gerektirdiği kadar protein yüklemek için artırılabilir. Proteinlerin çalışma konsantrasyonları ve biyotinillenmiş fosfolipidlerin mol% ‘i tanımlandıktan sonra, BSLB’ler çokparametrik akış sitometrisi ile T hücrelerinin sinaptik çıkışını sorgulamak için monte edilebilir.
Protocol
Representative Results
Discussion
BSLB’ler, model APC membranları ile uyarılan T hücrelerinin partikül çıkışını incelemek için çok yönlü araçlardır. Yöntemin esnekliği, ligandların ve sinyallerinin TSV’lerin ve supramoleküler saldırı parçacıklarının ve bileşenlerinin salgılanması üzerindeki etkilerini incelemek için karmaşık ve indirgemeci membran bileşimlerinin yeniden inşasını sağlar. Bu teknolojiyi önceden devreye konmuş TH, CTL, Tregs ve CART15 dahil olmak üzere çeşitli T hücreleri ?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Laboratuvar üyelerimize ve Kennedy Romatoloji Enstitüsü topluluğuna, özellikle akış sitometri tesisi müdürümüz Jonathan Webber’e yapıcı bilimsel tartışmalar için minnettarız. Bu çalışma Wellcome Trust Principal Research Fellowship 100262Z/12/Z, ERC Advanced Grant (SYNECT AdG 670930) ve Kennedy Trust for Rheumatology Research (KTRR) (üçü de MLD’ye) tarafından finanse edildi. PFCD, Avrupa Komisyonu (LTFCOFUND2013, GA-2013-609409) ve Marie Sklodowska-Curie Actions) ve Oxford-Bristol Myers Squibb Bursu ile birlikte EMBO Uzun Vadeli Burs (ALTF 1420-2015) tarafından desteklendi.
Materials
| 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-[(N-(5-amino-1-carboxypentyl)iminodiacetic acid)succinyl] (nickel salt) | Avanti Polar Lipids | 790404C-25mg | 18:1 DGS-NTA(Ni) in chloroform |
PIPETMAN L Multichannel P8x200L, 20-200 µL |
Gilson | FA10011 | |
| 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine | Avanti Polar Lipids | 850375C-25mg | 18:1 (Δ9-Cis) PC (DOPC) in chloroform |
| 1,2-Dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DOPE) ATTO 390 | ATTO-TEC | AD 390-165 | DOPE ATTO 390 |
| 1,2-Dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DOPE) ATTO 488 | ATTO-TEC | AD 488-165 | DOPE ATTO 488 |
| 1,2-Dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DOPE) ATTO 565 | ATTO-TEC | AD 565-165 | DOPE ATTO 565 |
| 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-N-(cap biotinyl) (sodium salt) | Avanti Polar Lipids | 870273C-25mg | 18:1 Biotinyl Cap PE in chloroform |
| 200 µL yellow tips 10 x 96 Tips, Stack | Starlab | S1111-0206 | |
| 5 mL polystyrene round-bottom tubes | Falcon® | 352052 | |
| 5.00 ± 0.05 µm non-functionalized silica beads | Bangs Laboratories Inc. | SS05003 | |
| 96 Well Cell Cultture Plate U-bottom with Lid, Tissue culture treated, non-pyrogenic. | Costar® | 3799 | For FCM staining and co-culture of BSLB and cells. |
| 96 Well Cell Cultture Plate V-bottom with Lid, Tissue culture treated, non-pyrogenic. | Costar® | 3894 | For FCM staining of cells or beads in suspension. |
| Alexa Fluor 488 NHS Ester (Succinimidyl Ester) | Thermo Fisher Scientific, Invitrogen™ | A20000 | |
| Alexa Fluor 647 NHS Ester (Succinimidyl Ester) | Thermo Fisher Scientific, Invitrogen™ | A37573 and A20006 | |
| Allegra X-12R Centrifuge | Beckman Coulter | For normal in tube staining of biological samples for FCM | |
| Aluminum Foil | Any brand | For protecting cells and BSLBs from light | |
| anti-human CD154 (CD40L), clone 24-31 | BioLegend | 310815 and 310818 | Alexa Fluor 488 and Alexa Fluor 647 conjugates, respectively. |
| anti-human CD185 (CXCR5) Brilliant Violet 711, clone J252D4 | BioLegend | 356934 | For quantitative FCM analysis of tonsillar cells as shown in Fig. 1E |
| anti-human CD19 Brilliant Violet 421, clone HIB19 | BioLegend | 302234 | For quantitative FCM analysis of tonsillar cells as shown in Fig. 1E |
| anti-human CD2, clone RPA-2.10 | BioLegend | 300202 | Labeled in house with Alexa Fluor 647 NHS Ester (Succinimidyl Ester) |
| anti-human CD2, clone TS1/8 | BioLegend | 309218 | Brilliant Violet 421 conjugate. |
| anti-human CD252 (OX40L), clone 11C3.1 | BioLegend | Alexa Fluor 647 conjugate | |
| anti-human CD28, clone CD28.2 | eBioscience | 16-0289-85 | Labelled in house with Alexa Fluor 647 NHS Ester (Succinimidyl Ester) |
| anti-human CD317 (BST2, PDCA-1), clone 26F8 | ThermoFisher Scientific, invitrogen | 53-3179-42 | Alexa Fluor 488 conjugate, we found this clone to be cleaner than clone RS38E. |
| anti-human CD38, clone HB-7 | BioLegend | 356624 | Alexa Fluor 700 conjugate |
| anti-human CD38, clone HIT2 | BioLegend | 303514 | Alexa Fluor 647 conjugate |
| anti-human CD39, clone A1 | BioLegend | Labeled in house with Alexa Fluor 647 NHS Ester (Succinimidyl Ester) | |
| anti-human CD4 Brilliant Violet 650, clone OKT4 | BioLegend | 317436 | For quantitative FCM analysis of tonsillar cells as shown in Fig. 1E |
| anti-human CD4, clone A161A1 | BioLegend | 357414 and 357421 | PerCP/Cyanine5.5 and Alexa Fluor 647 conjugates, respectively |
| anti-human CD4, clone OKT4 | BioLegend | 317414 and 317422 | PE/Cy7 and Alexa Fluor 647 conjugates, respectively |
| anti-human CD40, clone 5C3 | BioLegend | 334304 | Labelled in house with Alexa Fluor 647 NHS Ester (Succinimidyl Ester) |
| anti-human CD40, clone G28.5 | BioLegend | Labelled in house with Alexa Fluor 647 NHS Ester (Succinimidyl Ester) | |
| anti-human CD45, clone HI30 | BioLegend | 304056 and 368516 | Alexa Fluor 647 and APC/Cy7 conjugates |
| anti-human CD47, clone CC2C6 | BioLegend | 323118 | Alexa Fluor 647 conjugate |
| anti-human CD54 (ICAM-1), clone HCD54 | BioLegend | 322702 | Labelled in house with Alexa Fluor 647 NHS Ester (Succinimidyl Ester) |
| anti-human CD63 (LAMP-3), clone H5C6 | BioLegend | 353020 and 353015 | PerCP/Cyanine5.5 and Alexa Fluor 647 conjugates, respectively |
| anti-human CD73, clone AD2 | BioLegend | 344002 | Labelled in house with Alexa Fluor 647 NHS Ester (Succinimidyl Ester) |
| anti-human CD80, clone 2D10 | BioLegend | 305216 | Alexa Fluor 647 conjugate |
| anti-human CD81, clone 5A6 | BioLegend | 349512 and 349502 | PE/Cy7 conjugate and labelled in house with Alexa Fluor 647 NHS Ester (Succinimidyl Ester), respectively. |
| anti-human CD82, clone ASL-24 | BioLegend | 342108 | Alexa Fluor 647 conjugate |
| anti-human CD86, clone IT2.2 | BioLegend | 305416 | Alexa Fluor 647 conjugate |
| anti-human CD8a, clone HIT8a | BioLegend | 300920 | Alexa Fluor 700 conjugate |
| anti-human CD8a, clone SK1 | BioLegend | 344724 | Alexa Fluor 700 conjugate |
| anti-human HLA-A/B/C/E, clone w6/32 | BioLegend | 311414 and 311402 | Alexa Fluor 647 conjugate and Labelled in house with Alexa Fluor 647 NHS Ester (Succinimidyl Ester) |
| anti-human HLA-DR, clone L243 | BioLegend | 307656 and 307622 | Alexa Fluor 488 and Alexa Fluor 647 conjugates, respectively. |
| anti-human ICAM-1, clone HCD54 | BioLegend | 322702 | Labelled in house with Alexa Fluor 647 NHS Ester (Succinimidyl Ester) |
| anti-human ICOS, clone C398.4A | BioLegend | 313516 | Armenian Hamster IgG |
| anti-human ICOSL, clone MIH12 | BioLegend | 329611 | Alexa Fluor 647 conjugate |
| anti-human ICOSL, clone MIH12 | eBioscience | 16-5889-82 | Labelled in house with Alexa Fluor 647 NHS Ester (Succinimidyl Ester) |
| anti-human LFA-1, clone TS1/22 | BioLegend | Produced in house | Labelled in house with Alexa Fluor 647 NHS Ester (Succinimidyl Ester) |
| anti-human OX40, clone Ber-ACT35 (ACT35) | BioLegend | 350018 | Alexa Fluor 647 conjugate |
| anti-human PD-1 , clone EH12.2H7 | BioLegend | 135230 and 329902 | Alexa Fluor 647 conjugate and Labelled in house with Alexa Fluor 647 NHS Ester (Succinimidyl Ester) |
| anti-human PD-L1, clone 29E.2A3 | BioLegend | 329702 | Labelled in house with Alexa Fluor 647 NHS Ester (Succinimidyl Ester) |
| anti-human PD-L2, clone 24F.10C12 | BioLegend | 329611 | Alexa Fluor 647 conjugate |
| anti-human PD-L2, clone MIH18 | BioLegend | 345502 | Labelled in house with Alexa Fluor 647 NHS Ester (Succinimidyl Ester) |
| anti-human TCRab, clone IP26 | BioLegend | 306712 and 306714 | Alexa Fluor 488 and Alexa Fluor 647 conjugates, respectively. |
| antti-human CD156c (ADAM10), clone SHM14 | BioLegend | 352702 | |
| antti-human CD317 (BST2, Tetherin), clone RS38E | BioLegend | 348404 | Alexa Fluor 647 conjugate |
| Armenian Hamster IgG Alexa Fluor 647 Isotype control, clone HTK888 | BioLegend | 400902 | Labelled in house with Alexa Fluor 647 NHS Ester (Succinimidyl Ester) |
| BD Cytometer Setup and Tracking beads | Becton Dickinson & Company (BD) | 641319 | Performance track of instruments before quantitative FCM |
| BD FACSDiva | Becton Dickinson & Company (BD) | 23-14523-00 | Acquisition software |
| Bovine Seum Albumin | Merck, Sigma-Aldrich | A3294 | |
| CaCl2, Calcium chloride | Merck, Sigma-Aldrich | C5670 | anhydrous, BioReagent, suitable for insect cell culture, suitable for plant cell culture, ≥96.0% |
| Casein from bovine milk, suitable for substrate for protein kinase (after dephosphorylation), purified powder | Merck, Sigma-Aldrich | C5890 | |
| Dynabeads Human T-Activator CD3/CD28 | ThermoFisher Scientific, Gibco | 11132D | |
| DynaMag-2 | ThermoFisher Scientific, Invitrogen™ | 12321D | For the removal of Dynabeads Human T-Activator CD3/CD28 in volumes less than 2 mL |
| DynaMag™-15 | ThermoFisher Scientific, Invitrogen™ | 12301D | For the removal of Dynabeads™ Human T-Activator CD3/CD28 in volumes less than 15 mL |
| Fetal Bovine Serum Qualified, One Shot | ThermoFisher Scientific, Gibco | A3160801 | Needs heat inactivation for 30 min at 56 oC |
| Ficoll-Paque PLUS | Cytiva, GE Healthcare | GE17-1440-02 | Sterile solution of polysaccharide and sodium diatrizoate for lymphocyte isolation |
| Fixable Viability Dye eFluor 780 | eBiosciences | 65-0865-14 | For the exclusion of dead cells during analyses |
| FlowJo | Becton Dickinson & Company (BD) | Version 10.7.1 | Analysis software |
| Grant Bio MPS-1 Multi Plate Shaker | Keison Products | MPS-1 | For the mixing of either cells during stainings or BSLBs during staning or protein loading (as an alternative to orbital agitation) |
| HEPES Buffer Solution (1 M) | ThermoFisher Scientific, Gibco | 15630-056 | |
| HEPES, N-(2-Hydroxyethyl)piperazine-N′-(2-ethanesulfonic acid), 4-(2-Hydroxyethyl)piperazine-1-ethanesulfonic acid. | Merck, Sigma-Aldrich | H4034 | For preparation of HBS/HAS or HBS/BSA buffer. BioPerformance Certified, ≥99.5% (titration), suitable for cell culture |
| HERACell 150i CO2 incubator, 150 L, Electropolished Stainless Steel | ThermoFisher Scientific | 51026282 | For culturing and expanding purified CD4+ and CD8+ T cells. |
| Hula Mixer® Sample Mixer | ThermoFisher Scientific, Life Technologies | 15920D | Vertical, variable-angle laboratory mixer used for the mixing of BSLBs and lipid master mix, blocking solutions, protein master mix and small scale antibody stainings. |
| Human Serum Albumin, 30% aqueous solution | Merck, Sigma-Aldrich | 12667-M | |
| Human TruStain FcX Fc Receptor Blocking Solution | BioLegend | 422302 | Fc Receptor Blocking Solution for blocking of Fc Receptors from biologically relevant samples |
| Innovatis CASY cell counter and analyzer TT | Biovendis Products GmbH | For the counting of cells and the determination of cell size and volume based on the exclusion of electric current. | |
| KCl, Potassium chloride | Merck, Sigma-Aldrich | P5405 | Powder, BioReagent, suitable for cell culture |
| L-Glutamine 200 mM (100x) | ThermoFisher Scientific, Gibco | 25030-024 | |
| MgCl2, Magessium chloride | Merck, Sigma-Aldrich | M2393 | BioReagent, suitable for cell culture, suitable for insect cell culture |
| Microtube Insert for 24 x 1.5/2.0 mL tubes | Keison Products | P-2-24 | Microtube insert for Grant Bio MPS-1 Multi Plate Shaker |
| Mini Incubator | Labnet International | I5110A-230V | For the incubation (co-culturing) of BSLB and cells in the absence of CO2 |
| Minimum Essential Medium Non-Essential Amino Acids | ThermoFisher Scientific, Gibco | 11140-035 | |
| Mouse IgG polyclonal antibody control | Merck, Sigma-Aldrich | PP54 | Used as positive control for the measurement of antibodies bound to mouse IgG capture bead standards |
| Mouse IgG1, k Isotype, clone MOPC-21 | BioLegend | 400129, 400112, 400130, 400144, 400128 and 400170 | Alexa Fluor 488, PE, Alexa Fluor 647, Alexa Fluor 700, APC/Cyanine7 and Brilliant Violet 785 conjugates, respectively. |
| Mouse IgG1, k Isotype, clone X40 | Becton Dickinson & Company (BD), Horizon | 562438 | Brilliant Violet 421 conjugate. |
| Mouse IgG1, κ Isotype control, clone P3.6.2.8.1 | eBioscience | 14-4714-82 | Labeled in house with Alexa Fluor 647 NHS Ester (Succinimidyl Ester) |
| Mouse IgG2a, k Isotype, clone MOPC-173 | BioLegend | 400240 | Alexa Fluor 647 conjugate |
| Mouse IgG2b, k Isotype, clone MPC-11 | BioLegend | 400330 and 400355 | Alexa Fluor 647 and Brilliant Violet 785 conjugates, respectively |
| Multiwell 6 well Tissue culture treated with vacuum gas plasma | Falcon | 353046 | For culturing and expanding purified CD4+ and CD8+ T cells. |
| Na2HPO4, Disodium Phosphate | Merck, Sigma-Aldrich | S7907 | |
| NaCl, Sodium chloride | Merck, Sigma-Aldrich | S5886 | BioReagent, suitable for cell culture, suitable for insect cell culture, suitable for plant cell culture, ≥99% |
| NiSO4, Nickel(II) sulfate | Merck, Sigma-Aldrich | 656895 | For saturating NTA sites; added during the blocking process |
| Penicillin Streptomycin [+]10,000 units Penicillin; [+] 10,000 µg/mL Streptomycin | ThermoFisher Scientific, Gibco | 15140-122 | |
| Phosphate Buffered Saline pH 7.4, sterile | ThermoFisher Scientific, Gibco | 10010 | No Ca2+ or Mg2+ added |
| Polyethersulfone (PES) Filter unit | Thermo Scientific Nalgene | UY-06730-43 | Hydrophilic PES membrane with low protein binding facilitates the filtering of solutions with high protein content |
| PURESHIELD argon ISO 14175-I1-Ar | BOC Ltd. | 11-Y | For the protection of lipid stocks stored at +4 ºC. |
| Purified Streptavidin | BioLegend | 280302 | |
| Quantum Alexa Fluor 488 MESF beads | Bangs Laboratories Inc. | 488 | Benchmark beads for the interpolation of Alexa Fluor 488 molecules bound to cells and/or BSLB |
| Quantum Alexa Fluor 647 MESF beads | Bangs Laboratories Inc. | 647 | Benchmark beads for the interpolation of Alexa Fluor 647 molecules bound to cells and/or BSLB |
| Rat anti-mouse IgG Kappa Light Chain, clone OX-20 | ThermoFisher Scientific, invitrogen | SA1-25258 | Labeled in house with Alexa Fluor 647 NHS Ester (Succinimidyl Ester) |
| Recombinant human IL-2 | Peprotech | 200-02-1MG | |
| RMPI Medium 1640 (1x); [-] L-Glutamine | ThermoFisher Scientific, Gibco | 31870-025 | |
| Rosette Human B Cell Enrichment Cocktail | STEMCELL Technologies | 15064 | Isolation of B cells for measuring densities of proteins in purified cell populations |
| Rosette Human CD4+ T Cell Enrichment Cocktail | STEMCELL Technologies | 15022C.1 | |
| Rosette Human CD4+CD127low T Cell Enrichment Cocktail | STEMCELL Technologies | 15361 | Pre-enrichment of CD4+ CD127Low T cells for the downstream isolation of Tregs by FACS. |
| Rosette Human CD8+ T Cell Enrichment Cocktail | STEMCELL Technologies | 15063 | |
| RPMI Medium 1640 (1x); [-] Phenol Red | ThermoFisher Scientific, Gibco | 11835-063 | For the incubation (co-culturing) of BSLB and cells in the absence of CO2. Phenol red-free media reduces the autofluorescence of cells in flow cytometry and microscopy based measurements. |
| Sodium Pyruvate (100 mM) | ThermoFisher Scientific, Gibco | 11360-070 | |
| Sprout mini centrifuge | FisherScientific, Heathrow Scientific LLC | 120301 | Benchtop microcentrifuge used to wash silica beads and BSLB in 1.5 mL Eppendorf tubes. |
| Sterile cappeed 5 mL polystyrene round-bottom tubes | Falcon | 352058 | |
| UltraComp eBeads Compensation Beads | ThermoFisher Scientific, invitrogen | 01-2222-42 | |
| Zeba Spin Desalting Columns 7K MWCO | Thermo Fisher Scientific, Invitrogen™ | 89882 |
References
- Cespedes, P. F., Beckers, D., Dustin, M. L., Sezgin, E. Model membrane systems to reconstitute immune cell signaling. FEBS Journal. 288 (4), 1070-1090 (2021).
- Choudhuri, K., et al. Polarized release of T-cell-receptor-enriched microvesicles at the immunological synapse. Nature. 507 (7490), 118-123 (2014).
- Saliba, D. G., et al. Composition and structure of synaptic ectosomes exporting antigen receptor linked to functional CD40 ligand from helper T cells. elife. 8, 47528 (2019).
- Barcia, C., et al. In vivo polarization of IFN-gamma at Kupfer and non-Kupfer immunological synapses during the clearance of virally infected brain cells. Journal of Immunology. 180 (3), 1344-1352 (2008).
- Huse, M., Lillemeier, B. F., Kuhns, M. S., Chen, D. S., Davis, M. M. T cells use two directionally distinct pathways for cytokine secretion. Nature Immunology. 7 (3), 247-255 (2006).
- Kupfer, A., Mosmann, T. R., Kupfer, H. Polarized expression of cytokines in cell conjugates of helper T cells and splenic B cells. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 88 (3), 775-779 (1991).
- Kupfer, H., Monks, C. R., Kupfer, A. Small splenic B cells that bind to antigen-specific T helper (Th) cells and face the site of cytokine production in the Th cells selectively proliferate: immunofluorescence microscopic studies of Th-B antigen-presenting cell interactions. Journal of Experimental Medicine. 179 (5), 1507-1515 (1994).
- Reichert, P., Reinhardt, R. L., Ingulli, E., Jenkins, M. K. Cutting edge: in vivo identification of TCR redistribution and polarized IL-2 production by naive CD4 T cells. Journal of Immunology. 166 (7), 4278-4281 (2001).
- Gerard, A., et al. Secondary T cell-T cell synaptic interactions drive the differentiation of protective CD8+ T cells. Nature Immunology. 14 (4), 356-363 (2013).
- Dustin, M. L., Starr, T., Varma, R., Thomas, V. K. Supported planar bilayers for study of the immunological synapse. Current Protocols in Immunology. , (2007).
- Counting cells using a hemocytometer. Abcam Available from: https://www.abcam.com/protocols/counting-cells-using-a-haemocytometer (2021)
- Roederer, M. Spectral compensation for flow cytometry: visualization artifacts, limitations, and caveats. Cytometry. 45 (3), 194-205 (2001).
- Dam, T., Junghans, V., Humphrey, J., Chouliara, M., Jonsson, P. Calcium signaling in T cells is induced by binding to nickel-chelating lipids in supported lipid bilayers. Frontiers in Physiology. 11, 613367 (2020).
- Nguyen, R., Perfetto, S., Mahnke, Y. D., Chattopadhyay, P., Roederer, M. Quantifying spillover spreading for comparing instrument performance and aiding in multicolor panel design. Cytometry A. 83 (3), 306-315 (2013).
- Céspedes, P. F., et al. Synthetic antigen-presenting cells reveal the diversity and functional specialisation of extracellular vesicles composing the fourth signal of T cell immunological synapses. bioRxiv. , (2021).
- Yoon, J., et al. Identification of non-activated lymphocytes using three-dimensional refractive index tomography and machine learning. Scientific Reports. 7 (1), 6654 (2017).
- Roederer, M. Distributions of autofluorescence after compensation: Be panglossian, fret not. Cytometry A. 89 (4), 398-402 (2016).
- Maecker, H. T., Trotter, J. Flow cytometry controls, instrument setup, and the determination of positivity. Cytometry A. 69 (9), 1037-1042 (2006).
- Balint, S., et al. Supramolecular attack particles are autonomous killing entities released from cytotoxic T cells. Science. 368 (6493), 897-901 (2020).
- Cespedes, P. F., et al. Surface expression of the hRSV nucleoprotein impairs immunological synapse formation with T cells. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 111 (31), 3214-3223 (2014).
