Nanopodia - Cep Hareketi ve Intercellular Etkileşimleri Rolleri İnce, Kırılgan Membran Projeksiyonlar
Summary
Nanopodia bir hücrenin ön ön veya arka arka 100 mikron kadar uzanır ve hücresel ortamı anlamda ince ama kırılgan zar kanallardır. 37 ° C'de, hafif bir yıkama, ve etanol, metanol veya aseton gibi bir organik çözücü önlemeyi ve daha yüksek Triton X-100 konsantrasyonları doğrudan tespiti, bu hücresel yapılar gözlemlemek için gereklidir.
Abstract
Kültür yapışan hücreler hareketi ve hücreler arası etkileşimleri desteklemek için polarize durumunu korumak. Nanopodia, ince uzun, TM4SF1 (Transmembran-4-L-altı ailenin-1), imüno-lekeleme yoluyla görselleştirilebilir endotel ve kanser hücrelerinde büyük ölçüde F-aktin-negatif zar tahminleridir. 100-300 mikron çapında TMED de TM4SF1 kümeleri 14 kadar bireysel TM4SF1 moleküllere 3 ihtiva eden (TM 4SF1 e mikro d omains nriched). TMED 1 μ m 'başına TMED 3 ve sıkıca matrisine nanopodia çapa düzenli aralıklarla nanopodia boyunca aralıklı olarak düzenlenmiştir. Bu polarize endotel veya tümör hücrelerinin ön ön veya arka arkaya gelen daha 100 μ m uzatmak nanopodia sağlar ve MATR üzerinde geride olmak zar artıkları olurix hücre uzaklaşıyor zaman. TMED ve nanopodia nedeniyle aşırı kırılganlık ve sıcaklık hassasiyeti göz ardı edilmiştir. Rutin yıkama ve tespit yapısını bozabilir. Nanopodia lekelenme% 0.01 Triton X-100 kısa süreli maruz bırakma ve ardından, 37 ° C 'de paraformaldehit (PFA) doğrudan tespit ile korunur. Hücre biyolojisinde yeni ufuklar açmak Nanopodia: algılamak ve bir mesafede diğer hücreleri belirlemek, yakın temas sırasında hücreler arası etkileşimleri başlatabilir ve hareket, çoğalma dahil sinyal mekanizmaları, hücrelerin çevrelerini nasıl hissettiğinin anlayışımızı yeniden şekillendirmek ve hücre için söz veriyorum -hücre iletişimi. TM4SF1 türetilmiş nanopodia çalışmak için geliştirilen yöntemler, klasik tetraspanins, özellikle de her yerde bulunan bir ifade CD9, CD81 ve CD151 vasıtasıyla diğer hücre tiplerinde meydana nanopodia çalışmaları için yararlı olabilir.
Introduction
Hareket için polarizasyon esnasında, hayvan hücreleri filopodia, lamellipodia, geri çekme lifler ve fırfır 1 de dahil olmak üzere, yüzeyleri dinamik, membran uzantıların, çeşitli uzanır. Son zamanlarda bu listeye eklenir nanopodia, ince bir yeni tanınan tipi (çapı 100-300 mikron), gibi filopodia gibi F-aktin yapılarının uzatılması için membran kanalları sağlamak uzun (en fazla 50-100 mikron uzunluğunda) membran projeksiyon vardı geri çekme ve elyaf ve bu leke pozitif TM4SF1 (Transmembran-4-L-altı family-1) kültürlenmiş endotelyal ve tümör hücreleri içinde 2,3 ile.
TM4SF1 ilk molekül endotel hücre proliferasyonu ve göçünde 2,3 önemli bir rol oynayan bir endotelyal hücre biyolojik olan keşfinden önce, bir tümör hücresi antijenine 4 olarak bilinen tetraspanin benzeri topolojisi ile bir proteindir. Immünofloresan boyama TM4SF1 perinuc lokalize olduğunu ortaya çıkardılear veziküller ve plazma zarına ve TM 4SF1 e nriched mikro d omains (TMED) içinde zenginleştirilmiştir. TMED çapa Matris nanopodia ve nanopodia 1-3 TMED / um uzunlukta bir düzenli aralıklı bantlı desen mevcut. Nanopodia tipik olarak bir hücrenin gelen ön uzanan ve hareket için hücre polarizasyon esnasında arka arkaya. Nedeniyle TMED bir firma yapışık doğaya, nanopodia uzak hareket olarak hücre içine geri geri edemiyoruz; terk nanopodia artıkları böylece hücresel hareketinin yolunu iz. F-aktin uzatma ve geri çekme için membran kanalları sağlamak ve hücreler arası etkileşim ve iletişimin 2,3 sitelerdir Nanopodia. Bu özellikler hücresel kutuplaşma, çevre hücresel algılama, hücre hareket yolu ve yön tayini, ve hücreler arası etkileşimler sırasında F-aktin aksamını altında yatan mekanizmaları incelemek için eşsiz bir fırsat sağlayacak nanopodia anlamına birnd iletişimi.
Nedeniyle TMED oldukça hidrofobik doğa ve nanopodia ince ve kırılgan membranöz doğaya, özel bakım TMED ve nanopodia korumak için alınması gerekir. Nanopodia ve ortak laboratuvar yöntemlerle TMED çıkarılması yıkımı sadece altmış üç yayınlar 1986 1 yılında ilk keşif beri ve üzerine 100-300 mikron microdomains içinde TM4SF1 zenginleştirme bilgi eksikliği tamamlamak için TM4SF1 çıktı neden olası bir nedeni hücre yüzeyi, 2009 2, endotel hücrelerinde TM4SF1 raporu kadar.
Geleneksel immüno-lekeleme yöntemleri yaygın hücreleri düzeltmek ve hücreler 5 permeabilize% 0.1 veya daha yüksek bir Triton X-100 konsantrasyonu kullanmak için, etanol, metanol veya aseton gibi organik çözücüleri kullanırlar. (I) 37 ° C% 4 PFA kullanımı ve 37 hücreleri düzeltmek: Burada anlatılan çalışmalar TMED ve nanopodia ortaya çıkarmak için geleneksel yönteme üç büyük değişiklikler uygulanmıştır76, C kuluçka makinesi, (ii) oda sıcaklığında nazik bir PBS yıkama uygulanır, ve (iii) Triton X-100, Triton X-100,% 0.03 'den daha fazla özü gibi, primer antikor ilave edilmeden önce hücreler nüfuz edilebilir kılınması için sadece kısa bir süre için en az% 0.03 oranında kullanmak TM4SF1.
Tüm tetraspanins hücre zarı 6 mikro bölgesini oluşturur ve bazı endotelyal ve tümör hücrelerine 2,3 in TMED ile colocalize. CD9, CD81 ve CD151 gibi tetraspanins her yerde bulunan bir ifade olarak, burada açıklanan boyama protokolü nanopodia fonksiyonunun çalışmalar için TM4SF1 olmayan pek çok farklı hücre tipleri için uzatılabilir.
Protocol
Representative Results
Discussion
Nanopodia sıkıca TMED aracılığıyla Matris takmak ve ortamı duygusu ve hücreler arası etkileşimleri 2,3 aracılık için polarize mobil hücreden fazla 100 mikron uzatabilirsiniz ince hücresel membran kanalları vardır. Bu yüzden sıkıca kalıntıları uzak hücre hamle olarak geride kaldığını matrix uymak Nanopodia (Şekil 1 ve 2). Nanopodia böylece bizi hücrelerin çevrelerini nasıl hissettiğinin çalışma ve hücre hareketin yolunu belirlemek için, i…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Biz 37 ° C PFA fiksasyon denemek için öneri içeren yararlı tartışmalar için Dr Harold Dvorak kabul. Bu çalışma NIH hibe P01 CA92644 tarafından ve Kanser Araştırmaları Ulusal Vakfı bir sözleşme ile desteklenmiştir.
Materials
| glass discs | Fisher Scientific | 12-545-82 | 12-mm diameter |
| glass jar | Fisher Scientific | 02-912-310 | Certified Clean Clear Glass Straight-Sided Jars, 4 oz. |
| glass slide | Fisher Scientific | 12-544-1 | Fisherfinest Premium Plain Glass Microscope Slides |
| 50-ml falcon tube | BD Falcon | 352070 | 50-ml high-clarity polypropylene conical centrifuge tube, 16,000 rcf rating. Sterile. |
| 15-ml falcon tube with Styrofoam rack | Corning | 430790 | Corning 15-ml PP Centrifuge Tubes |
| Sharp forceps | Fisher Scientific | 13-812-42 | Dissecting Extra-Fine-Pointed Splinter Forceps |
| 24-well cell culture plate | BD Bioscience | 353047 | 24-well Cell Culture Plate |
| 150-mm cell culture plate | BD Bioscience | 353025 | 150-mm cell culture plate |
| 19G 1 ½ syringe needle | BD Bioscience | 309635 | 19G 1 ½ |
| Name of Reagent | |||
| ethanol | Decon Laboratories, Inc. | 2701 | Decon's Pure Ethanol 200 Proof |
| collagen solution | BD Bioscience | 354249 | Collagen I, High Concentration, rat tail, 100 mg |
| trypsin/EDTA | Cellgro | 25-053-CI | 0.25% Trypsin-EDTA 1X |
| DMEM | Life Technologies | 11965-092 | DMEM high glucose (1X), liquid, with L-glutamine, without sodium pyruvate |
| 10X PBS | Affymetrix | 75889 5 LT | PBS, 10X Solution, pH 7.4 |
| PFA (paraformaldehyde) | Affymetrix | 19943 1 LT | 4% in PBS |
| FBS | Sigma-Aldrich | F4135-500ML | Fetal Bovine Serum |
| EGM2-MV | Lonza | CC-3162 | EGM-2 BulletKit, EBM-2 Basal Medium 500 ml and EGM-2 SingleQuot Kit Suppl. & Growth Factors |
| Triton X-100 | Sigma-Aldrich | T8787 | Triton X-100 |
| NaN3 | Sigma-Aldrich | S2002-25G | solubilized in water. 4% stock solution and working concentration is 0.4%. |
| mouse anti-human TM4SF1 antibody | Millipore | MAB3127 | Epitope is located in extracellular domain |
| mouse anti-human CD9 antibody | BD Bioscience | 555370 | Epitope is located in extracellular domain |
| Alexa Fluor 488 Donkey anti-mouse 2nd antibody | Life Technologies | A-21202 | Alexa Fluor 488 Donkey Anti-Mouse IgG (H+L) |
| Phalloidin | Chemicon | 90324 | Rhodamine-conjugated Phalloidin |
| anti-fade mounting media | Life Technologies | P-36931 | ProLong Gold Antifade Reagent with DAPI |
| Buffers and solutions | |||
| 70% ethanol | 17.5 ml of ethanol (200 proof) 7.5 ml of double deionized water |
||
| 10X PBS (make 200 ml) | |||
| 20 ml of 10X PBS | |||
| 180 ml of double deionized water | |||
| 20% Triton X-100 (make 20 ml) | |||
| 4 ml | |||
| 16 ml double deionized water | |||
| 4% NaN3 (make 25 ml) | |||
| 1 g of NaN3 | |||
| 25 ml of double deionized water | |||
| 50 ng/ml bovine collagen solution in PBS (make 5 ml) | |||
| Make stock soln. of 50 μg/ml (50 ml) | |||
| 830 μl of Collage I (3 mg) | |||
| 50 ml PBS | |||
| ICC Blocking Buffer (50 ml) | |||
| 49 ml PBS | |||
| 2% FBS (add 1 ml) | |||
| 0.04% NaN3 (add 100 μl of 4% NaN3) | |||
| ICC Blocking Buffer/0.01% Triton X-100 (make 50 ml) | |||
| 50 ml of ICC Blocking Buffer | |||
| 25 μl of 20% Triton X-100 | |||
| Name of Cell | |||
| HUVEC | Lonza | C2517A | http://www.lonza.com/products-services/bio-research/primary-and-stem-cells/human-cells-and-media/endothelial-cells-and-media/huvec-human-umbilical-vein-endothelial-cells.aspx |
| PC3 | ATCC | CRL-1435 | http://www.atcc.org/products/all/CRL-1435.aspx#85786B46AA23451B94BC5D45200673F7 |
| Name of Equipment | |||
| cell culture hood | NuAIRE | Nu-425-600 | NU-425 (Series 60) BIOLOGICAL SAFETY CABINET |
| 37 °C, 5% CO2 cell culture incubator | CellStar | QWJ300DABA | Cellstar CO2 Water Jacketed Incubator |
| heating pad | K&H Manufacturing | 1020 | K&H Lectro Kennel Heated Pad with Free Fleece Cover (http://www.amazon.com/Lectro-Kennel-Heat-Pad-22-5×28-5-In/dp/B000PSRN20/ref=pd_bxgy_petsupplies_img_y) |
| centrifuge | Sorvall | T6000B | Sorvall T6000 (B) Benchtop Centrifuge |
| Hemacytometer | Sigma-Aldrich | Z359629 | Bright-Line Hemacytometer |
Referências
- Chhabra, E. S., Higgs, H. N. The many faces of actin: matching assembly factors with cellular structures. Nat. Cell Biol. 9, 1110-1121 (2007).
- Shih, S. C., et al. The L6 protein TM4SF1 is critical for endothelial cell function and tumor angiogenesis. Cancer Res. 69, 3272-3277 (2009).
- Zukauskas, A., et al. TM4SF1: a tetraspanin-like protein necessary for nanopodia formation and endothelial cell migration. Angiogenesis. 14, 345-354 (2011).
- Hellstrom, I., Beaumier, P. L., Hellstrom, K. E. Antitumor effects of L6, an IgG2a antibody that reacts with most human carcinomas. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 83, 7059-7063 (1986).
- Jang, Y. Y., Ye, Z., Cheng, L. Molecular imaging and stem cell research. Mol. Imag. 10, 111-122 (2011).
- Hemler, M. E. Tetraspanin functions and associated microdomains. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 6, 801-811 (2005).
- Vasile, E., Tomita, Y., Brown, L. F., Kocher, O., Dvorak, H. F. Differential expression of thymosin beta-10 by early passage and senescent vascular endothelium is modulated by VPF/VEGF: evidence for senescent endothelial cells in vivo at sites of atherosclerosis. FASEB. 15, 458-466 (2001).
- Itoh, T. J., Hotani, H. Microtubule dynamics and the regulation by microtubule-associated proteins (MAPs). Uchu Seibutsu Kagaku. 18, 116-117 (2004).
- Caplow, M., Shanks, J., Ruhlen, R. L. Temperature-jump studies of microtubule dynamic instability. J. Biol. Chem. 263, 10344-10352 (1988).
- Pollice, A. A., et al. Sequential paraformaldehyde and methanol fixation for simultaneous flow cytometric analysis of DNA, cell surface proteins, and intracellular proteins. Cytometry. 13, 432-444 (1992).
- Macarulla, J. M., et al. Membrane solubilization by the non-ionic detergent triton X-100. A comparative study including model and cell membranes. Revista Espanola de Fisiologia. 45 Suppl, 1-8 (1989).
- Koley, D., Bard, A. J. Triton X-100 concentration effects on membrane permeability of a single HeLa cell by scanning electrochemical microscopy (SECM). Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 107, 16783-16787 (2010).
- Chang, Y. W., et al. CD13 (aminopeptidase N) can associate with tumor-associated antigen L6 and enhance the motility of human lung cancer cells. Int. J. Cancer. 116, 243-252 (2005).
