소프트 한천 콜로니 형성 분석
Summary
The soft agar colony formation assay is a method used to confirm cellular anchorage-independent growth in vitro. The goal of this protocol is to illustrate a stringent method for the detection of the tumorigenic potential of transformed cells and the tumor suppressive effects of proteins on transformed cells.
Abstract
Anchorage-independent growth is the ability of transformed cells to grow independently of a solid surface, and is a hallmark of carcinogenesis. The soft agar colony formation assay is a well-established method for characterizing this capability in vitro and is considered to be one of the most stringent tests for malignant transformation in cells. This assay also allows for semi-quantitative evaluation of this capability in response to various treatment conditions. Here, we will demonstrate the soft agar colony formation assay using a murine lung carcinoma cell line, CMT167, to demonstrate the tumor suppressive effects of two members of the Wnt signaling pathway, Wnt7A and Frizzled-9 (Fzd-9). Concurrent overexpression of Wnt7a and Fzd-9 caused an inhibition of colony formation in CMT167 cells. This shows that expression of Wnt7a ligand and its Frizzled-9 receptor is sufficient to suppress tumor growth in a murine lung carcinoma model.
Introduction
소프트 한천 콜로니 형성 분석은 널리 시험 관내 세포 변형을 평가하는데 사용되는 기술이다. 역사적으로, 퍽 등의 문헌에 의해 기술. 1956 년 다른 분석법, 클론 원성 분석은, 콜로니 하나를 형성하는 세포의 능력을 평가하는 데 사용 하였다. 이 기술에서, 세포는 배양 접시 상에 분산시키고, 필요한 성장 인자를 제공하기위한 '피더'세포 조정 배지의 존재하에 성장. 이 기술의 한계는 단지 콜로니 형성에 관한 정보를 제공하는 것이 었습니다. 정상 세포 인해 anoikis이 호출 아폽토시스 죽음의 특정 유형으로, 앵커리지 – 독립된 성장이 방지된다. 그러나, 형질 전환 된 세포는 기판에 결합하지 않고 성장 능력과 격차가있다. 이 개념을 활용하기 위해, 연구진은 부드러운 한천 콜로니 형성 분석을 개발했다. 소프트 한천 콜로니 형성 분석은 이후 SP를 해결하기 위해,보다 최근에는, 개질 된ecific 필요가있다. 하나의 변화는 높은 처리량 콜로니 카운팅 있도록 형광 염료의 혼입을 포함한다. 또 다른 변화는 단백질 또는 DNA 샘플이 필요할 때 콜로니 형성 후 생존 세포의 검색을 허용하기 위해 전문화 된 한천 용액의 사용을 포함한다.
전통적인 소프트 한천 콜로니 형성 어 세이에서, 세포는 또한 세포 배양 배지와 혼합 된 연질 한천, 다른 층에 달려 세포 배양 배지와 혼합 된 연질 한천 층에서 성장하지만, 한천의 높은 농도를 함유한다. 이 배양 접시에 부착 세포를 방지하면서도 가시 콜로니를 형성하는 형질 전환 세포를 허용한다. 이 기술 뒤에 근거는 정상 세포의 성장과 분할 할 수 있도록 세포 외 기질 접촉 세포에 의존한다는 것입니다. 반대로, 형질 전환 된 세포의 성장과 무관하게 항상 주변 환경 분할하는 능력을 가지고있다. 따라서, 앵커리지 독립적 인 방식으로 식민지를 형성 할 수 세포는 C했다onsidered은 변형과 암을 유발한다. 이 방법의 전반적인 목표는 반 정량적 엄격한 방식으로 세포에서이 기능을 측정하는 것입니다.
Wnt 신호 전달 경로는 배아 발생에서 중요한 종종 종양 3-6에서 해제 조절된다. Wnt 신호와 관련된 여러 경로가 있습니다. 정식 경로는 전사 보조 활성화 베타 카테닌 (β-catenin)에 미치는 영향을 통해 Wnt 신호 및 다운 스트림 유전자 전사 조절을 포함한다. Wnts는 예를 들어, 여러 비정규 경로를 통해 신호, 소포체 (8)에서 칼슘의 방출을 조절하는 세포 골격 구조 (7)에 관련된 요소를 조절하는 평면 셀 극성 통로, 그리고이 Wnt 칼슘 통로. 이 Wnt 리간드 Frizzled 수용체 결합을 통해 활성을 발휘한다. 여러 Wnts 폐암에서 상향 조절되는 것으로 도시 하였지만, Wnt7a 비 스말에서 하향 조절되는 것으로 밝혀졌다프로모터 메틸화 내지 9 리터 세포 폐암. Wnt7a가 아닌 정식 경로를 통해 종양 억제로 Fzd9과 행위를 결합한다. 이 Wnt-7a 및 FZD-9의 복원은 비 – 소세포 폐암 세포 (10)의 성장을 억제한다. Wnt7a / Fzd9의 효과 ERK-5, 차례로, 페 록시 좀 증식 제 – 활성화 수용체 γ를 활성화 (PPARγ) 11,12의 활성화를 통해 매개된다. 여기서는 Wnt7a 및 Fzd9 과발현은 뮤린 폐 암종 세포주의 앵커리지 – 독립된 성장의 억제 결과 것을 보여준다. 쥐의 CMT167 세포는 C57BL / lcrf 마우스 (13)의 폐암에서 파생 된 안정적 Wnt7A과 Fzd9로 형질 감염시켰다. Wnt7A 및 Fzd9의 과발현이 양적-PCR (Q-PCR) 및 Wnt7A과 Fzd9 과발현의 기능에 의해 확인 하였다는 PPARγ의 다운 스트림 활성화를 통해 확인되었다.
Protocol
Representative Results
Discussion
시그널링 단백질의 종양 억제 기능의 확인 시험 관내에서 곤란하다. 이 속성을 조사하기 위해 사용할 수있는 가장 엄격한 분석 중 하나는 부드러운 한천 콜로니 형성 분석이다. 여기서는 안정적으로 그 부모 CMT167 세포주에 비해 Wnt7a 및 Fzd9 과발현 뮤린 폐 암종 세포주를 사용하여 연질 한천 콜로니 형성 분석을 보여왔다.
부드러운 한천 분석에 대해 고려해야 할 몇 가?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This study was supported by a Merit Award from the U.S. Department of Veterans Affairs, and an NIH grant R01CA1385282522717 to RW.
Materials
| Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| Cancer Cell Line of Interest | Sigma-Aldrich | 10032302 | CMT-167 Cells |
| Powdered RPMI 1640 Medium | Gibco | 31800-089 | Used to prepare 2X cell culture medium. |
| Liquid RPMI 1650 Medium | Cellgro | 10-040-CV | Referred to as 1X cell culture medium. |
| Fetal Bovine Serum | HyClone | SH30910.03 | Used to supplement cell culture medium. |
| Penicillin/Streptomycin | CellGro | 30-002-Cl | Used in cell culture medium. |
| Difco Noble Agar | BD Biosciences | 214230 | Used to prepare 1.0% and 0.6% Agar. |
| Sodium Bicarbonate | Fisher | BP-328-1 | Used in 2X cell culture medium. |
| Trypsin | Cellgro | 25-050-Cl | |
| Sterile Bottle-Top Filters | Fisher | 09-761-126 | Used to sterile filter 2X medium. |
| Lipofectamine Reagent | Invitrogen | 18324-020 | Used in PPAR-RE luciferase assay. |
| 6-well Plates Tissue-culture Treated | |||
| 37 degree C/5% CO2 Incubator | |||
| Chemi-Doc Imager | Bio-Rad | Used to take pictures of colonies. | |
| Quantity One Software | Bio-Rad | Used to count cell colonies. | |
| 15mL Conical Tubes | |||
| 50mL Conical Tubes | |||
| 250mL Erlenmeyer Flasks | |||
| Microwave | |||
| 5mL Serological Pipettes | |||
| Pipette Aid | |||
| Micropipette | |||
| Hemacytometer w/ cover slip | |||
| Pipette Tips | |||
| Inverted Light Microscope | |||
| Centrifuge | |||
| Heat-Resistant Gloves | |||
| Saran Wrap | |||
| Ice Bucket |
References
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