Summary

西部のしみが付くプロトコル造血幹細胞の数が少ない

Published: August 22, 2018
doi:

Summary

しみが付くプロトコル標準ウエスタンとして 500 造血幹前駆細胞の数を分析するため最適化を行った。最適化を含むセルのサンプルの処理、管の転送を制限して塩化物イオンとサンプル バッファー内セルを直接溶解に注意してください。

Abstract

造血幹細胞 (造血) 希少な細胞は、長い間 25,000 〜 表現型を含むマウス骨髄再 HSCs を長期的です。西部のしみが付くプロトコルの最適化され、造血 (500-15,000 細胞) の小さな数字の解析に適した。表現型の HSCs 精製、正確にカウント、塩化物イオンとサンプル バッファーに直接分離します。同じ数の細胞の溶解液はナトリウム dodecyl 硫酸塩ポリアクリルアミドゲル電気泳動 (SDS-PAGE) によって分析されたとしみが準備され、次の標準的な西部のしみが付くプロトコルを処理します。このプロトコルは、2,000-5,000 を使用して HSCs を定期的に分析して 500 セル、ほとんどの出版物で報告される 20,000 に 40,000 セルと比較して少ないからいくつかのケースでデータを取得できます。このプロトコルは、その他の造血細胞に一般に適用されるべきし、少数の標準的な検査手順を使用してセルのルーチン分析が可能します。

Introduction

造血幹細胞 (造血) は、すべての血液系統に上昇を与えることができる自己更新のセルです。比較的希少な細胞の骨髄、生化学的解析を困難にレンダリングしています。アプローチ フローサイトメトリーなどの希少な細胞の解析に適しては、セル表面のマーカー、細胞内タンパク質の相対的な量を定量化するために非常に有用されています。細胞内タンパク質の解析抗体アクセスを有効にするセル透過手順の使用を必要とし、すべてではない細胞表面抗原生き残るこれら手順1,2。さらに、異なるタンパク質アイソ フォームや胸の谷間の製品を区別する抗体が多い、フローサイトメトリー用利用可能なしたがって調査官まだに依存西部のしみ特定のタイプの解析。

セル lysates の西部のしみの分析は、ほとんどの実験室の定期的なプロシージャです。細胞表面抗原のエピトープを保持するネイティブの条件下で細胞を浄化することが、セル lysates の準備および分析できる後。ただし、まれな一次電池しみの西部で人口におけるタンパク質の解析は十分なセルを取得する動物の数が多いを安楽死させる要求できます。いくつかの手順を微調整すること、によって、従来の西部のしみが付くプロトコル HSCs (500-15,000、興味の蛋白質によって) の比較的少数の蛋白質を検出することができた。調整は、セル、セルのセル損失を最小限に抑えるためのチューブ間の移管を軽減、細胞ペレットを慎重に処理を正確にカウントし、バッファー含むプロテアソームの集中載荷時とセルの定義された数を溶解し、ホスファターゼ阻害剤。パブリッシュされたレポートの多くは、20,000 以上 HSCs3,4,5,6,7で得られた西部のしみこの簡単な手順は、セルと 4 と 40 倍の間で相当のデータを生成するために必要な実験動物の数を減らすは。プロトコルは、内部統制ではなく、セルごとに結果を正規化する設計されています。これは、内部のコントロールにデータが正規化された場合に見落とすことができる蛋白質のレベルの全体的な削減の検出を可能。 にします。セルごとに正規化の重要性は、遺伝子発現データ8の分析について説明された、西部のしみによって蛋白質を定量化する同じ原則が適用されます。この最適化されたプロトコルは、細胞の小さな数字を分析する必要がある誰にとっても便利でする必要があります。

Protocol

すべてのプロシージャは、制度上の動物の使用およびケアのガイドラインに従って行われなければなりません。プロシージャは、マウス造血幹・前駆細胞 (造血および HPs) の解析用に開発されたが、他のセル人口の分析のため適応することができます。 1. マウス造血および HPs の流れフローサイトメトリー分離 文学6で説明するように、マウス骨?…

Representative Results

500-2,000 精製造血および HPs の代表的な結果は、図 1と図 2のとおりです。500 HSCs から図1 β-アクチン信号を検出できるし、HPs が 1 つのマウスの骨髄から精製しました。Lysates を読み込んで 1.5 mm 井戸生産 3.0 mm 井戸への読み込みよりも 500 HPs から非常に強い信号であることに注意してください。<strong clas…

Discussion

西部にしみが付くことは、組織や細胞の特定の蛋白質とシグナル伝達経路の活性化を検出するための一般的な手法です。一般的に使用されるプロシージャを微調整を導入し、15,000 HSCs と 500 HSCs として、いくつかのいくつかのケースで日常的に 15 の異なった蛋白質 (資材表) を検出することができました。The most このプロトコルの重要なステップは、: 1) 正確にセルをカウント、2) …

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

健康の国民の協会付与 R01 CA149976 (N.A.S) はこの仕事を支えた。

Materials

sodium dodecyl sulfate (SDS) Fisher Scientific BP166-500  SDS-PAGE
TEMED Fisher Scientific BP150-20  SDS-PAGE
30% Acrylamidel Bis solution Bio-Rad 1610158  SDS-PAGE
1.5M Tris-HCl pH8.8 TEKNOVA T1588  SDS-PAGE
1.0M Tris-HCl pH6.8 TEKNOVA T1068  SDS-PAGE
Ammonium Persulfate Fisher Scientific BP179-25  SDS-PAGE
mini-protean 3 comb Bio-Rad 1653360  SDS-PAGE

Mini-PROTEAN Tetra Cell
Bio-Rad 1658005EDU   SDS-PAGE
 Transfer System Bio-Rad 1704155EDU transfer
PowerPac HC Power Supply Bio-Rad 1645052EDU  electrophoresis
Imaging System Bio-Rad 1708195  signal detection
4x Laemmli Sample Buffer Bio-Rad 1610747EDU  sample preparation
10x Tris/Glycine/SDS Electrophoresis Buffer Bio-Rad 1610732EDU  electrophoresis
2-Mercaptoethanol Bio-Rad 1610710EDU sample preparation
 RTA Mini PVDF Transfer Kit, for 40 blots Bio-Rad 1704272  transfer
Protease Inhibitor Cocktail Sigma 11697498001 sample preparation
Phosphatase Inhibitor Cocktailrs Gold Biotechnology GB-450-1 sample preparation
EIF4G Cell signaling 2469 WB antibody, validated in 1000 cells
antibody concentration: 1:1000
reference(figure): Fig2
p-Rps6 Cell signaling 4858 WB antibody,validated in 1000 cells
antibody concentration: 1:1000
reference(figure): Fig2
actin(HRP conjugated) abcam ab49900 WB antibody,validated in 500 cells
antibody concentration: 1:5000
reference(figure): Fig1, Fig2
LC-3 Abcam ab48394 WB antibody,validated in 15000 cells
antibody concentration: 1:1000
reference(figure): ref5 (Fig5)
S6 Cell Signaling 2317 WB antibody,validated in 15000 cells
antibody concentration: 1:1000
reference(figure): ref5 (Fig4)
4EBP1 Cell Signaling 9644 WB antibody, validated in 15000 cells
antibody concentration: 1:1000
reference(figure): ref5 (Fig4)
p-4EBP1 Cell Signaling 2855 WB antibody,validated in 15000 cells
antibody concentration: 1:1000
reference(figure): ref5 (Fig4)
TSC2 Cell Signaling 4308 WB antibody,validated in 15000 cells
antibody concentration: 1:1000
reference(figure): ref5 (Fig4)
HSP90 Cell Signaling 4877 WB antibody,validated in 15000 cells
antibody concentration: 1:1000
reference(figure): ref5 (Fig5)
PTEN Cell Signaling 9188 WB antibody,validated in 15000 cells
antibody concentration: 1:1000
reference(figure): ref5 (FigS1)
mTOR Cell Signaling 2983 WB antibody,validated in 15000 cells
antibody concentration: 1:1000
reference(figure): ref5 (FigS1)
p-mTOR Cell Signaling 5536 WB antibody,validated in 15000 cells
antibody concentration: 1:1000
reference(figure): ref5 (FigS1)
PP2AB Cell Signaling 4953 WB antibody,validated in 15000 cells
antibody concentration: 1:1000
reference(figure): ref5 (FigS1)
p-AMPKa Cell Signaling 2535 WB antibody,validated in 15000 cells
antibody concentration: 1:1000
reference(figure): ref5 (FigS1)
actin Santa Cruz sc-47778 WB antibody,validated in 15000 cells
antibody concentration: 1:3000
reference(figure): ref5 (Fig4)
lineage depletion kit (mouse) Miltenyi Biotec 130-090-858 hematopoietic stem and progenitor cells purification
LS columns Miltenyi Biotec 130-041-305 hematopoietic stem and progenitor cells purification
SCF PeproTech 250-03 phosphorylation stimulation
APC-Cy7 c-kit antibody ThermoFisher A15423 cell sorting
anti-B220 ThermoFisher 48-0452-82 cell sorting
anti-CD3e ThermoFisher 48-0031-82 cell sorting
anti-Mac1 ThermoFisher 48-0112-82 cell sorting
anti-Gr1 ThermoFisher 48-5931-82 cell sorting
anti-Ter119 ThermoFisher 48-5921-82 cell sorting
Spacer Plates with 1.0 mm Integrated Spacers Bio-Rad 1653311  SDS-PAGE
BSA Research Products International A30075 membrane blocking
serum Atlanta Biologicals A12450 medium supplement
cell counter Invitrogen AMQAF1000 cell counting
hemocytometer ThermoFisher  S17040 cell counting
flim Denville Scientific E3012 signal detection
medical film processor Konica SRC-101A signal detection
Supersignal West Femto Maximum Sensitivity Substrate Therom Scientific 34096 signal detection
Allegra X-15R Centrifuge (Rotor SX4750A) Beckman Coulter X-15R sample preparation
BLUEstain protein ladder Gold Biotechnology P007-500 electrophoresis
cell sorter BD FACSAria II sample preparation
Incublock Denville Scientific I0510 electrophoresis

Referências

  1. Krutzik, P. O., Clutter, M. R., Nolan, G. P. Coordinate analysis of murine immune cell surface markers and intracellular phosphoproteins by flow cytometry. J Immunol. 175 (4), 2357-2365 (2005).
  2. Du, J., et al. Signaling profiling at the single-cell level identifies a distinct signaling signature in murine hematopoietic stem cells. Stem Cells. 30 (7), 1447-1454 (2012).
  3. Signer, R. A., Magee, J. A., Salic, A., Morrison, S. J. Haematopoietic stem cells require a highly regulated protein synthesis rate. Nature. 509 (7498), 49-54 (2014).
  4. Wang, J., et al. A differentiation checkpoint limits hematopoietic stem cell self-renewal in response to DNA damage. Cell. 148 (5), 1001-1014 (2012).
  5. Hoshii, T., et al. mTORC1 is essential for leukemia propagation but not stem cell self-renewal. J Clin Invest. 122 (6), 2114-2129 (2012).
  6. Signer, R. A., et al. The rate of protein synthesis in hematopoietic stem cells is limited partly by 4E-BPs. Genes Dev. 30 (15), 1698-1703 (2016).
  7. Cai, X., et al. Runx1 deficiency decreases ribosome biogenesis and confers stress resistance to hematopoietic stem and progenitor cells. Cell Stem Cell. , (2015).
  8. Loven, J., et al. Revisiting global gene expression analysis. Cell. 151 (3), 476-482 (2012).
  9. JoVE Science Education Database. Using a Hemoacytometer to Count Cells. Basic Methods in Cellular and Molecular Biology. , (2017).
  10. JoVE Science Education Database. Separating Protein with SDS-PAGE. Basic Methods in Cellular and Molecular Biology. , (2017).
  11. JoVE Science Education Database. The Western Blot. Basic Methods in Cellular and Molecular Biology. , (2017).
  12. Jackson, R. J., Hellen, C. U., Pestova, T. V. The mechanism of eukaryotic translation initiation and principles of its regulation. Nat Rev Mol Cell Biol. 11 (2), 113-127 (2010).
  13. Eaton, S. L., et al. A guide to modern quantitative fluorescent western blotting with troubleshooting strategies. J Vis Exp. (93), e52099 (2014).

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Citar este artigo
Cai, X., Zheng, Y., Speck, N. A. A Western Blotting Protocol for Small Numbers of Hematopoietic Stem Cells. J. Vis. Exp. (138), e56855, doi:10.3791/56855 (2018).

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