Summary

Mesure quantitative de invadopodes la protéolyse matrice extracellulaire dans des contextes simples et multicellulaire

Published: August 27, 2012
doi:

Summary

Nous décrivons la méthode prototype pour la fabrication des lamelles de microscope recouvertes de gélatine fluorescente pour visualiser dégradation de la matrice invadopodes médiation. Techniques de calcul à l'aide du logiciel disponible sont présentées pour quantifier les niveaux résultants de protéolyse de la matrice de cellules individuelles au sein d'une population mixte et des groupes pluricellulaires englobant ensemble des champs microscopiques.

Abstract

L'invasion cellulaire dans les tissus locaux est un processus important dans le développement et l'homéostasie. Malregulated invasion et le mouvement cellulaire ultérieur est caractéristique de plusieurs processus pathologiques, notamment l'inflammation, les maladies cardiovasculaires et la métastase des cellules tumorales 1. Dégradation protéolytique focalisée de la matrice extracellulaire (ECM) des composants de la membrane basale épithéliale ou endothéliale est une étape critique dans le lancement invasion cellulaire. Dans les cellules tumorales, en matière d'analyse in vitro a déterminé que la dégradation de l'ECM est accompli par ventrales structures membranaires riches en actine propulsion appelés invadopodes 2,3. Forme invadopodes en apposition étroite l'ECM, où ils modèrent répartition ECM grâce à l'action des métalloprotéases matricielles (MMP). La capacité des cellules tumorales à former invadopodes est directement corrélée avec la capacité d'envahir le stroma locale et ses composants vasculaires 3.

_content "> Visualisation de invadopodes médiation dégradation de la MEC des cellules par microscopie à fluorescence en utilisant des protéines de la matrice colorant marqués enduits sur des lamelles de verre s'est imposée comme la technique la plus répandue pour évaluer le degré de protéolyse de la matrice cellulaire et potentiel invasif 4,5. Ici, nous décrivons une version de la méthode standard pour générer des lamelles de verre à marquage fluorescent en utilisant un commerce Oregon Green-488 conjugué gélatine. Cette méthode est facilement mis à l'échelle pour produire rapidement un grand nombre de lamelles recouvertes. Nous montrons une partie des artefacts communs microscopiques qui sont souvent rencontrées au cours de cette procédure et comment ceux-ci peuvent être évités. Enfin, nous décrivons des méthodes normalisées au moyen de logiciels facilement disponibles pour permettre une quantification de la dégradation de la matrice de gélatine étiquetés médiée par des cellules individuelles et par l'ensemble des populations cellulaires. Les procédures décrites permettent de surveiller avec précision et de façon reproductible invadopodesactivité, et peuvent aussi servir de plateforme pour l'évaluation de l'efficacité de modulation de l'expression des protéines ou des tests anti-invasives composés sur la dégradation de la matrice extracellulaire dans des cadres uniques et multicellulaire.

Protocol

1. Production d'Oregon Green 488-gélatine Lamelles couché Préparer un sans étiquette 5% (p / p) de bouillon de gélatine / solution de saccharose par addition de 1,25 g de gélatine et 1,25 g de saccharose dans du PBS pour un volume final de 50 ml. Réchauffer la solution de gélatine à 37 ° C et de s'assurer qu'il est entièrement fondu avant l'utilisation. Conservez le mélange final à 4 ° C. Nettoyer 13 mm de diamètre # 1 des lamelles de verre en plaçant une lamelle indi…

Discussion

La possibilité de visualiser les cellules dégradant la matrice extracellulaire a aidé à découvrir les mécanismes moléculaires utilisés dans les étapes précoces de l'invasion cellulaire. Mis au point par Wen-Chen Tien dans le début des années 1980 4,14,15, revêtement marquées par fluorescence des protéines extracellulaires sur des lamelles de verre pour analyse microscopique ultérieur est apparue comme la principale technique dans l'évaluation de la fonction invadopodes dans un large ?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Ce travail a été soutenu par des fonds de dotation de l'Université West Virginia Mary Babb Randolph Cancer Center. Nous remercions Susette Mueller (Georgetown University) et Laura Kelley pour obtenir des conseils et de l'aide au début. L'utilisation de la facilité de West Virginia University Imaging Microscopy (soutenu par le Mary Babb Randolph Cancer Center, et des subventions du NIH P20 RR16440, P30 et P30 RR032138 GM103488) est grandement appréciée.

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    

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Martin, K. H., Hayes, K. E., Walk, E. L., Ammer, A. G., Markwell, S. M., Weed, S. A. Quantitative Measurement of Invadopodia-mediated Extracellular Matrix Proteolysis in Single and Multicellular Contexts. J. Vis. Exp. (66), e4119, doi:10.3791/4119 (2012).

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