Ensayo de adherencia de frecuencia para In Situ El análisis de la cinética de unión de la Cruz-Las interacciones moleculares en la interfaz célula-célula
Summary
Un ensayo para medir la frecuencia de adhesión ligando del receptor de la cinética de interacción cuando ambas moléculas están anclados en la superficie de las células que interactúan se describe. Este ensayo mecánico basado en se ejemplifica mediante la micropipeta presurizado glóbulo rojo humano como sensor de adhesión y αLβ2 integrina y la molécula de adhesión intercelular-1 como interactúan los receptores y ligandos.
Abstract
El ensayo de adhesión micropipeta fue desarrollado en 1998 para medir dos dimensiones (2D) ligando del receptor de la cinética de unión 1. El ensayo utiliza un glóbulo rojo humano (RBC) como sensor de la adhesión y la célula presentadora de una de las moléculas que interactúan. Emplea a micromanipulación para que la RBC en contacto con otra célula que expresa la molécula interactúa con otras área controlada con precisión y el tiempo para permitir la formación de enlaces. El acto de adhesión se detecta como la elongación de glóbulos rojos a tirar de las dos células separadas. Mediante el control de la densidad de los ligandos inmovilizados en la superficie de glóbulos rojos, la probabilidad de que la adhesión se mantiene en el rango medio entre 0 y 1. La probabilidad de adherencia se estima a partir de la frecuencia de los fenómenos de adhesión en una secuencia de ciclos repetidos contactos entre las dos células de un tiempo de contacto determinado. Variando el tiempo de contacto genera una curva de unión. Ajuste de un modelo probabilístico para la reacción del receptor-ligando una cinética de la unióncurva de rendimientos de la afinidad en 2D y descuento sobre la tarifa.
El ensayo ha sido validado con las interacciones de los receptores Fc gamma con IgG Fc 1-6, selectinas con ligandos glicoconjugados 6-9, las integrinas con ligandos 10-13, homotypical vinculante cadherina 14, receptor de células T y co-receptor con complejos de histocompatibilidad péptido principales 15 – 19.
El método se ha utilizado para cuantificar las regulaciones de la cinética en 2D, los factores biofísicos, tales como la membrana microtopology 5, la membrana de anclaje 2, la orientación molecular y longitud 6, rigidez portador 9, la curvatura de 20, y la fuerza de compresión 20, así como los factores bioquímicos, como moduladores del microambiente del citoesqueleto y la membrana donde las moléculas interactúan y viven de la organización superficie de estas moléculas 15,17,19.
El método también se ha utilizado to estudiar la unión simultánea de dos ligando del receptor de la misma especie 3,4, y las interacciones trimolecular 19 utilizando un modelo modificado 21.
La principal ventaja del método es que permite el estudio de los receptores de membrana en su ambiente nativo. Los resultados podrían ser muy diferentes de los obtenidos con receptores purificada 17. También permite el estudio de las interacciones ligando-receptor en un plazo de tiempo inferiores a un segundo con una resolución temporal más allá de los métodos bioquímicos típicos.
Para ilustrar el método de adherencia micropipeta frecuencia, se muestra la medición cinética de la molécula de adhesión intercelular 1 (ICAM-1) en los glóbulos rojos funcionalizados la unión a la integrina α β 2 L de neutrófilos con dimérica E-selectina en la solución para activar α β L 2.
Protocol
Discussion
Para utilizar con éxito la adhesión micropipeta ensayo de frecuencia se deben considerar varios pasos críticos. En primer lugar, asegúrese de registrar la interacción específica para el sistema de receptor-ligando de interés. Medidas no específicas de control (ver fig. 3, 4) garantizar la especificidad. Idealmente, las probabilidades no específicos de adhesión debe ser inferior a 0,05 para todas las duraciones de tiempo de contacto y tener una diferencia significativa entre las probabilidades de adhesión espe…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este estudio fue apoyado por subvenciones del NIH R01HL091020, R01HL093723, R01AI077343 y R01GM096187.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue # | Comments |
|---|---|---|---|
| 10x PBS | BioWhittaker | 17-517Q |
Dilute to 1x with deionized water prior to use |
| Vacutainer EDTA | BD | 366643 | RBCs isolation |
| 10ML PK100 | |||
| Histopaque 1077 | Sigma-Aldrich | 10771 | RBCs isolation |
| Adenine | Sigma-Aldrich | A2786 | EAS-45 preparation |
| D-glucose (dextrose) | Sigma-Aldrich | G7528 | EAS-45 preparation |
| D-Mannitol | Sigma-Aldrich | 6360 | EAS-45 preparation |
| Sodium Chloride (NaCl) | Sigma-Aldrich | S7653 | EAS-45 preparation |
| Sodium Phosphate, Dibasic (Na₂HPO₄) | Fisher Scientific | S374 | EAS-45 preparation |
| L-glutamine | Sigma-Aldrich | G5763 | EAS-45 preparation |
| Biotin-X-NHS | Calbiochem | 203188 | RBCs biotinylation |
| Dimethylformamide (DMF) | Thermo Scientific | 20673 | RBCs biotinylation |
| Borate Buffer (0.1M) | Electron Microscopy Sciences | 11455-90 | RBCs biotinylation |
| Streptavidin | Thermo Scientific | 21125 | Ligand functionalizing |
| BSA | Sigma-Aldrich | A0336 | Ligand functionalizing |
| Quantibrite PE Beads | BD Biosciences | 340495 | Density quantification |
| Flow cytometer | BD Immunocytometry Systems | BD LSR II |
Density quantification |
Capillary Tube 0.7-1.0mm x 30" |
Kimble Glass Inc. | 46485-1 | Micropipette pulling |
| Mineral Oil | Fisher Scientific | BP2629-1 | Chamber assembly |
| Microscope Cover Glass | Fisher Scientific | 12-544-G | Chamber assembly |
PE α-human CD11a Clone HI 111 |
eBioscience | 12-0119-71 | Reagent for Fig.1 |
| PE anti-human CD54 | eBioscience | 12-0549 | Reagent for Fig.1 |
| Mouse IgG1 Isotype Control PE | eBioscience | 12-4714 | Reagent for Fig.1 |
| hydraulic micromanipulator | Narishige | MO-303 | Micropipette system |
| Mechanical manipulator | Newport | 461-xyz-m, SM-13, DM-13 | Micropipette system |
| piezoelectric translator | Physik Instrumente | P-840 | Micropipette system |
| LabVIEW | National Instruments | Version 8.6 | Micropipette system |
| DAQ board | National Instruments | USB-6008 | Micropipette system |
| Optical table | Kinetics Systems | 5200 Series | Micropipette system |
Referências
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