Tek ve Çok hücreli Bağlamlarda Invadopodia aracılı Ekstrasellüler Matriks Proteoliz Kantitatif Ölçümü
Summary
Biz invadopodia aracılı matriks yıkımı görselleştirmek için floresan jelatin kaplı mikroskop lamelleri üretmek için prototip yöntem açıklanmaktadır. Mevcut yazılımını kullanarak hesaplama teknikleri karışık bir popülasyon içindeki ve bütün mikroskobik alanı kapsayan çok hücreli grupları için tek hücreler ile matris proteolizin sonuç seviyeleri ölçülmesi için sunulmuştur.
Abstract
Lokal doku içine hücresel istila gelişimi homeostazında ve önemli bir işlemdir. Malregulated işgali ve ardından hücre hareketi iltihabı, kalp-damar hastalıkları ve tümör hücrelerinin metastaz 1 de dahil olmak üzere birden fazla patolojik süreçler, özelliğidir. Epitelyal veya endotelyal bazal membranda ekstrasellüler matriks (ECM) bileşenlerinin Focalized proteolitik yıkımı hücresel invazyonu başlatmada kritik bir adımdır. Tümör hücreleri, in vitro analizi kapsamlı ECM yıkımı invadopodia 2,3 adlandırılan ventral aktin zengin membran çıkıntılı yapılar tarafından gerçekleştirilir olduğunu belirlemiştir. Onlar matriks metalloproteinazlar (MMP) ve eylem yoluyla ECM arıza orta ECM, yakın apozisyon yılında Invadopodia formu. Invadopodia oluşturmak için tümör hücrelerinin yeteneği doğrudan yerel stroma ve ilişkili vasküler bileşenleri 3 içine işgal yeteneği ile ilişkilidir.
_content "cam lameller üzerine kaplanmış boya etiketli matriks proteinleri kullanarak floresan mikroskobu ile hücrelerin invadopodia aracılı ECM yıkımı> Görselleştirme matrisi proteoliz ve hücresel invaziv potansiyeli 4,5 derecesini değerlendirmek için en yaygın yöntem olarak ortaya çıkmıştır. Burada tarif piyasada bulunan Oregon Yeşil-488 jelatin eşlenik kullanan floresan-etiketli cam lamelleri oluşturmak için standart yöntem bir versiyonu. Bu yöntem kolaylıkla hızla kaplı lamelleri çok sayıda üretmek için ölçeklendirilir. Biz sık sık karşılaşılan yaygın mikroskobik eserlerin bazılarını göstermek Bu işlem sırasında ve bunların nasıl önlenebilir. Nihayet, biz tek tek hücreler tarafından ve tüm hücresel popülasyonlar aracılığıyla etiketli jelatin matriks yıkımı miktarının izin hazır bilgisayar yazılımı kullanılarak standardize yöntemleri açıklanmaktadır. açıklanan prosedürleri doğru ve tekrarlanabilir izleme olanağı sağlar invadopodiaaktivite ve ayrıca modüle protein ekspresyonu veya tek ve çok hücreli ayarları ekstrasellüler matriks yıkımı anti-invaziv bileşiklerin test etkinliğini değerlendirmek için bir platform olarak hizmet verebilir.Protocol
Discussion
Ekstrasellüler matriks degrade hücreleri görselleştirmek için yeteneği hücre invazyonu erken adımları istihdam moleküler mekanizmaları keşfetmek yardımcı olmuştur. 1980 başlarında 4,14,15 Wen-Tien Chen öncülüg sonraki mikroskopik analiz için cam lameller üzerine kaplama floresan etiketli dışı proteinler hücre türleri geniş bir yelpazesinde invadopodia fonksiyonu değerlendirmede birincil tekniği olarak ortaya çıkmıştır. Öngörülen protokolü var ne benzer birçok geleneksel…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu eser Batı Virginia Üniversitesi Meryem Babb Randolph Kanser Merkezi'nden bağış fonları tarafından desteklenmiştir. Biz erken tavsiye ve yardım için Susette Mueller (Georgetown Üniversitesi) ve Laura Kelley ederim. Batı Virginia Üniversitesi Mikroskopi Görüntüleme Tesisi kullanımı (Meryem Babb Randolph Kanseri Merkezi, NIH hibe P20 RR16440, P30 ve P30 RR032138 GM103488 tarafından desteklenen) minnetle kabul edilmektedir.
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 |
References
- Ridley, A. J. Life at the leading edge. Cell. 145, 1012-1022 (2011).
- Murphy, D. A., Courtneidge, S. A. The ‘ins’ and ‘outs’ of podosomes and invadopodia: characteristics, formation and function. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 12, 413-426 (2011).
- Linder, S., Wiesner, C., Himmel, M. Degrading Devices: Invadosomes in Proteolytic Cell Invasion. Annu. Rev. Cell. Dev. Biol. , (2010).
- Chen, W. T., Chen, J. M., Parsons, S. J., Parsons, J. T. Local degradation of fibronectin at sites of expression of the transforming gene product pp60src. Nature. 316, 156-158 (1985).
- Artym, V. V., Zhang, Y., Seillier-Moiseiwitsch, F., Yamada, K. M., Mueller, S. C. Dynamic interactions of cortactin and membrane type 1 matrix metalloproteinase at invadopodia: defining the stages of invadopodia formation and function. Cancer Res. 66, 3034-3043 (2006).
- Ayala, I., et al. Multiple regulatory inputs converge on cortactin to control invadopodia biogenesis and extracellular matrix degradation. J. Cell Sci. , (2008).
- Ammer, A. G., et al. Saracatinib impairs head and neck squamous cell carcinoma invasion by disrupting invadopodia function. J. Cancer Sci. Ther. 1, 52-61 (2009).
- Seals, D. F., et al. The adaptor protein Tks5/Fish is required for podosome formation and function, and for the protease-driven invasion of cancer cells. Cancer Cell. 7, 155-165 (2005).
- Yamaguchi, H., et al. Molecular mechanisms of invadopodium formation: the role of the N-WASP-Arp2/3 complex pathway and cofilin. J. Cell Biol. 168, 441-452 (2005).
- Kopp, P., et al. The kinesin KIF1C and microtubule plus ends regulate podosome dynamics in macrophages. Mol. Biol. Cell. 17, 2811-2823 (2006).
- Oser, M., et al. Cortactin regulates cofilin and N-WASp activities to control the stages of invadopodium assembly and maturation. J. Cell. Biol. 186, 571-587 (2009).
- Abramoff, M. D., Magalhaes, P. J., Ram, S. J. Image Processing with ImageJ. Biophotonics International. 11 (7), 36-42 (2004).
- Kelley, L. C., et al. Oncogenic Src requires a wild-type counterpart to regulate invadopodia maturation. J. Cell Sci. 123, 3923-3932 (2010).
- Chen, W. T., Singer, S. J. Fibronectin is not present in the focal adhesions formed between normal cultured fibroblasts and their substrata. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 77, 7318-7322 (1980).
- Chen, W. T., Olden, K., Bernard, B. A., Chu, F. F. Expression of transformation-associated protease(s) that degrade fibronectin at cell contact sites. J. Cell Biol. 98, 1546-1555 (1984).
- Bharti, S., et al. Src-dependent phosphorylation of ASAP1 regulates podosomes. Mol. Cell Biol. 27, 8271-8283 (2007).
- Albrechtsen, R., Stautz, D., Sanjay, A., Kveiborg, M., Wewer, U. M. Extracellular engagement of ADAM12 induces clusters of invadopodia with localized ectodomain shedding activity. Exp. Cell Res. 317 (10), 195-209 (2011).
- Scott, R. W., et al. kinases are required for invasive path generation by tumor and tumor-associated stromal cells. J. Cell Biol. 191, 169-185 (2010).
- Mueller, S. C., Yeh, Y., Chen, W. T. Tyrosine phosphorylation of membrane proteins mediates cellular invasion by transformed cells. J. Cell. Biol. 119, 1309-1325 (1992).
- Bowden, E. T., Coopman, P. J., Mueller, S. C. Invadopodia: unique methods for measurement of extracellular matrix degradation in vitro. Methods Cell Biol. 63, 613-627 (2001).
- Baldassarre, M., et al. Dynamin participates in focal extracellular matrix degradation by invasive cells. Mol. Biol. Cell. 14, 1074-1084 (2003).
- Alexander, N. R., et al. Extracellular matrix rigidity promotes invadopodia activity. Curr. Biol. 18, 1295-1299 (2008).
- Artym, V. V., Yamada, K. M., Mueller, S. C. ECM degradation assays for analyzing local cell invasion. Methods Mol. Biol. 522, 211-219 (2009).
- Schoumacher, M., Goldman, R. D., Louvard, D., Vignjevic, D. M. Actin, microtubules, and vimentin intermediate filaments cooperate for elongation of invadopodia. J. Cell Biol. 189, 541-556 (2010).
- Clark, E. S., Whigham, A. S., Yarbrough, W. G., Weaver, A. M. Cortactin is an essential regulator of matrix metalloproteinase secretion and extracellular matrix degradation in invadopodia. Cancer Res. 67, 4227-4235 (2007).
- Yamaguchi, H., et al. Phosphoinositide 3-kinase signaling pathway mediated by p110alpha regulates invadopodia formation. J. Cell Biol. 193, 1275-1288 (2011).
- Li, A., et al. The actin-bundling protein fascin stabilizes actin in invadopodia and potentiates protrusive invasion. Curr. Biol. 20, 339-345 (2010).
- Yamaguchi, H., et al. Phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate and PIP5-kinase Ialpha are required for invadopodia formation in human breast cancer cells. Cancer Sci. , (2010).
