Summary

Quantitative Messung der Invadopodia-vermittelte extrazellulären Matrix Proteolyse in Einzel-und Multizelluläre Contexts

Published: August 27, 2012
doi:

Summary

Wir beschreiben die prototypische Verfahren zur Herstellung Mikroskop Deckgläser mit fluoreszierenden Gelatine zur Visualisierung invadopodia-vermittelte Matrixabbau beschichtet. Rechenverfahren Verwendung verfügbarer Software für die Quantifizierung der resultierenden Ebenen der Matrix Proteolyse durch einzelne Zellen innerhalb einer Mischpopulation und für Gruppen, die vielzelligen gesamte mikroskopische Felder dargestellt.

Abstract

Cellular Invasion in lokalen Gewebe ist ein Prozess wichtig in der Entwicklung und Homöostase. Malregulated Invasion und anschließende Zellbewegung ist charakteristisch für mehrere pathologische Prozesse, einschließlich Entzündung, kardiovaskulärer Erkrankung und Tumorzellenmetastase ein. Focalized proteolytischen Abbau der extrazellulären Matrix (ECM)-Komponenten in der epithelialen oder endothelialen Basalmembran ist ein kritischer Schritt bei der Einleitung Zellinvasion. In Tumorzellen hat umfangreiche in vitro-Analyse bestimmt, dass ECM Abbau durch ventralen Aktin Membranplattformen vorstehenden Strukturen bezeichnet invadopodia 2,3 bewerkstelligt wird. Invadopodia Form in engen Apposition zu dem ECM, wo sie mäßig ECM Durchschlag durch die Wirkung von Matrixmetalloproteinasen (MMPs). Die Fähigkeit von Tumorzellen gegenüber invadopodia bilden direkt korreliert mit der Fähigkeit, sich in lokalen Stroma und assoziierten vaskulären Bauteile 3 einzudringen.

_CONTENT "> Visualisierung invadopodia-vermittelten Abbau von ECM Zellen durch Fluoreszenzmikroskopie unter Verwendung von Farbstoff-markierten Proteine ​​Matrix auf Glas-Deckgläschen beschichtet wurde als die am weitesten verbreitete Technik zum Auswerten des Grades der zellulären Matrix Proteolyse und invasive Potential 4,5 entstanden. Hier beschreiben wir eine Version des Standard-Methode zur Erzeugung fluoreszenzmarkierten Glasdeckgläser Verwendung eines kommerziell erhältlichen Oregon Green 488-Gelatine-Konjugat. Dieses Verfahren ist einfach skaliert rasch bringen zahlreiche beschichtete Deckgläser. Wir zeigen einige der üblichen mikroskopischen Artefakte, die häufig auftreten Während dieses Verfahrens und wie diese vermieden werden. Schließlich haben wir standardisierten Methoden unter Verwendung leicht verfügbarer Computersoftware zur Quantifizierung von markierten Gelatinematrix Abbau durch einzelne Zellen und zellulären Populationen von gesamte vermittelt ermöglichen beschreiben. Die beschriebenen Verfahren bieten die Möglichkeit, genau und reproduzierbar zu überwachen invadopodiaAktivität, und kann auch als Plattform zur Bewertung der Wirksamkeit des Modulierens Proteinexpression oder Testen von Anti-invasiver Verbindungen auf extrazelluläre Matrix Abbau in Einzel-und mehrzellige Einstellungen dienen.

Protocol

Ein. Produktion von Oregon Green 488-Gelatine beschichtete Deckgläser Planen eines unmarkierten 5% (w / w) stock Gelatine / Saccharose-Lösung durch Zugabe von 1,25 g Gelatine und 1,25 g Saccharose in PBS zu einem Endvolumen von 50 ml. Wärmen die Lager Gelatinelösung bis 37 ° C und sicherzustellen, dass es vor der Verwendung vollständig geschmolzen. Speichern die Endmischung bei 4 ° C. Reinigen 13 mm Durchmesser # 1 Deckgläschen, indem ein einzelner Deckglas in jedes Well einer 24-Well-Kunsts…

Discussion

Die Fähigkeit, Zellen zu einer Verschlechterung der extrazellulären Matrix visualisieren hat die Entdeckung der molekularen Mechanismen in den frühen Schritten Zellinvasion beschäftigt unterstützt. Pionierarbeit von Wen-Tien Chen in den frühen 1980er Jahren 4,14,15 hat Beschichtung fluoreszenzmarkierten extrazelluläre Proteine ​​auf Deckgläsern für die anschließende mikroskopische Analyse als primäre Technik bei der Beurteilung invadopodia Funktion in einem breiten Spektrum von Zelltypen entsta…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Diese Arbeit wurde vom Stiftungsfonds von der West Virginia University Mary Babb Randolph Cancer Center unterstützt. Wir danken Susette Mueller (Georgetown University) und Laura Kelley für die frühe Beratung und Unterstützung. Die Verwendung der West Virginia University Microscopy Imaging Facility (unterstützt von der Mary Babb Randolph Cancer Center und NIH Zuschüsse P20 RR16440, P30 und P30 RR032138 GM103488) wird dankbar anerkannt.

Materials

Name of Reagent/Instrument Company Catalogue Number Comments
gelatin Sigma G1890 Porcine skin
sucrose Fisher BP220  
12 mm coverslips Fisher 50-121-5159  
24 well plates Fisher 08-772-1 BD Falcon
nitric acid Ricca R5326000 20% solution
poly-L-lysine Electron Microscopy Sciences 19320-B 0.1% solution
glutaraldehyde Sigma G7526 8% solution
Oregon Green 488-conjugated gelatin Invitrogen G-13186  
sodium borohydride Sigma 213462  
Triton X-100 Fisher BP151  
rhodamine-phalloidin Invitrogen R415  
anti-cortactin (clone 4F11) Millipore 05-180  
Anti-FLAG antibody Millipore MAB3118  
Alexa Fluor 647 Goat anti-mouse IgG Invitrogen A21235  
ProLong Gold antifade Invitrogen P36930  
LSM 510 Confocal Microscope Zeiss    
ImageJ software Public domain   http://www.macbiophotonics.ca/imagej/
AutoQuant X2.2 software Media Cybernetics    
NIS Elements software Nikon    

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Martin, K. H., Hayes, K. E., Walk, E. L., Ammer, A. G., Markwell, S. M., Weed, S. A. Quantitative Measurement of Invadopodia-mediated Extracellular Matrix Proteolysis in Single and Multicellular Contexts. J. Vis. Exp. (66), e4119, doi:10.3791/4119 (2012).

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