A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
يوصف لفحص لقياس التردد التصاق حركية التفاعل مستقبلات يجند عندما ترسو على حد سواء الجزيئات على أسطح الخلايا المتفاعلة. ويتمثل هذا الاختبار القائم على ميكانيكيا باستخدام micropipette مضغوطة الإنسان خلايا الدم الحمراء وأجهزة الاستشعار والتصاق αLβ2 إنتغرين وبين الخلايا جزيء التصاق - 1 والتفاعل ومستقبلات يغاندس.
تم تطوير مقايسة التصاق micropipette في عام 1998 لقياس ثنائي الأبعاد (2D) مستقبلات يجند حركية ملزمة 1. في مقايسة يستخدم الإنسان خلايا الدم الحمراء (RBC) وأجهزة الاستشعار والتصاق الخلية عرض لواحدة من الجزيئات المتفاعلة. انها توظف المجهرية لجلب RBC في اتصال مع خلية أخرى يعبر عن جزيء التفاعل مع غيرها من المنطقة التي تسيطر على وجه التحديد والوقت لتمكين تشكيل السندات. تم الكشف عن حالة التصاق والاستطالة على سحب RBC الخلايا باستثناء اثنين. من خلال التحكم في كثافة يغاندس ثبتوا على سطح خلايا الدم الحمراء ، يتم الاحتفاظ احتمال الالتصاق في منتصف المدى بين 0 و 1. ويقدر احتمال التصاق من وتيرة الأحداث التصاق في سلسلة من دورات متكررة الاتصال بين خليتين لوقت الاتصال معين. متفاوتة في وقت الاتصال يولد منحنى ملزم. تركيب نموذج احتمالي لمستقبلات يجند رد فعل حركية 1 إلى الربطمنحنى عائدات تقارب معدل 2D وقبالة.
وقد تم التحقق من صحة الفحص باستخدام تفاعلات مستقبلات Fcγ مع نادي مفتش 1-6 و selectins مع يغاندس glycoconjugate 6-9 ، لل integrins مع يغاندس 10-13 ، homotypical كادهيرين ملزمة 14 ، تي مستقبلات الخلية وcoreceptor مع المجمعات الكبرى التوافق النسيجي الببتيد - 15 -- 19.
وقد استخدمت هذه الطريقة لقياس أنظمة حركية 2D عوامل البيولوجية والفيزيائية ، مثل الغشاء microtopology 5 ، 2 مرساة الغشاء ، والتوجه الجزيئية وطول 6 ، وتصلب الناقل 9 ، 20 انحناء ، وقوة اعتداءات 20 ، فضلا عن العوامل البيوكيميائية ، مثل جهري من الهيكل الخلوي والغشاء المكروية حيث تتفاعل الجزيئات الموجودة وتنظيم سطح هذه الجزيئات 15،17،19.
الأسلوب كما استخدمت رس دراسة الربط المتزامن لأنواع مستقبلات يجند 3،4 المزدوج ، والتفاعلات trimolecular 19 باستخدام نموذج تعديل 21.
والميزة الرئيسية لهذه الطريقة أنها تسمح دراسة المستقبلات في غشاء بيئتها الأصلية. ويمكن أن تكون النتائج مختلفة جدا عن تلك التي تم الحصول عليها باستخدام مستقبلات المنقى 17. كما يسمح دراسة التفاعلات مستقبلات يجند في فترة زمنية الفرعي الثاني للقرار الزمنية إلى ما وراء الأساليب التقليدية البيوكيميائية.
لتوضيح طريقة التصاق micropipette التردد ، وتبين لنا قياس حركية جزيء التصاق بين الخلايا 1 (ICAM - 1) على كرات الدم الحمراء functionalized ملزمة لإنتغرين β α L 2 على العدلات مع مثنوي E - selectin في الحل لتنشيط β α L 2.
1. كرات الدم الحمراء في الدم من عزلة كاملة
ملاحظة : يجب أن يتم تنفيذ الخطوة 1.2 من هذا القبيل تدريب المهني الطبي كممرضة ، مع مجلس المراجعة المؤسساتي البروتوكول المعتمدة.
2. كرات الدم الحمراء biotinylation
3. * في Functionalizing يغاندس البيوتين مرتبطة على كرات الدم الحمراء
* إذا كان لديك بروتين لا يوجد لديه ارتباط البيوتين يمكنك استخدام واحدة من مجموعات المتاحة تجاريا لbiotinylation البروتين (على سبيل المثال ، الحرارية العلمية # 21955 EZ - ارتباط مايكرو NHS - PEG4 - Biotinylation كيت) أو استخدام الأضداد biotinylated اسر بمثابة خطوة وسيطة كما هو موضح في شريط الفيديو.
4. الكمي للكثافة المستقبلات ويجند
5. استعدادا لmicropipette وغرفة الخلية
6. Micropipette مقايسة التصاق التردد
8. ممثل النتائج :
الشكل 1 تحديد إنتغرين β α L 2 الكثافة موقع على العدلات. وحضنت first العدلات مع 1μg/ml من E - IG - selectin ل10min لتتناسب مع حالة التجريبية المستخدمة في أرقام 3،4 أو بدون E - IG - selectin ، ثم مع تركيزات تشبع (10μg/ml) من PE - مترافق المضادة البشرية CD11a خريطة موقع (استنساخ HI111 ، انظر جدول محددتغسل الكواشف والمعدات) أو غير ذات صلة IgG1 الماوس للسيطرة ، وتحليلها على الفور. وكانت العينات في قراءة عداد الكريات دينار بحريني مع تدفق LSR QuantiBRITE الخرز المعايرة القياسية PE. رسوم بيانية لوحة ويظهر مضان من الخرز المعايرة (الوردي) جنبا الى جنب مع تلك - E - selectin الإيج الخلايا المعالجة (اللون الأزرق) أو غير المعالجة (اللون الأخضر). ويرد محددة تلوين خريطة موقع CD11a في منحنيات الصلبة وغير ذي صلة الضد يظهر سيطرة isotype المطابقة تلطيخ في منحنيات المنقط. لم الخلايا تعامل مع E - IG - selectin (وجود في جميع الخطوات في الغسيل وFACS العازلة) لن يؤثر على كثافة CD11a كما يتضح من مقارنة مع الخلايا غير المعالجة. لوحة باء يظهر في عملية تقدير الكثافة. وقد حسبت LOG10 لشدة يعني فلوري (FI) من كل قيمة الذروة أربعة رسوم بيانية المعايرة حبة من لوحة A (الدوائر الوردي) وجزيئات PE الكثير محددة لكل حبة (من الشركة المصنعة). والانحدار الخطي للجزيئات PE LOG10 لكل حبة ضد fluoresc LOG10وقد تآمر جزأين. لE - selectin الخلايا معاملة FI LOG10 (ذ) قيم المساواة 3.99 (دائرة زرقاء ثابتة) و2.23 (دائرة مفتوحة الأزرق) لخريطة موقع الضد محددة والسيطرة ، respectivly. علينا حل المعادلة الخطية ل x (يتم رسم القيم كدوائر خضراء وزرقاء على الفريق B) س = LOG10 PE / خلية ، وكما PE : خريطة موقع كانت نسبة 1:1 ، وكان العدد الإجمالي للβ α L 2 على العدلات المحسوبة على النحو 9587. تم حساب كثافة السطح لتكون جزيئات 43 / 2 ميكرون ، وذلك باستخدام 8.4μm كما قطرها 22 العدلة. وقد تم قياس كثافة بالمثل ICAM - 1 بواسطة cytometery تدفق باستخدام PE - المضادة للCD54 خريطة موقع الإنسان ، والتي بلغت 65 مول / 2 ميكرون.
الرقم 2 نظام Micropipette الخطط. تم تجميع نظامنا micropipette في المنزل ويتكون من ثلاثة نظم فرعية هي : فرعي التصوير للسماح واحد لمراقبة وتفصيلORD وتحليل تحركات الخلية micropipette - يستنشق ؛ فرعي المجهرية لتمكين احد لتحديد الخلايا من الغرفة الخلية ، والنظام الفرعي للسماح للضغط واحد إلى نضح الخلايا في micropipettes. غير مقلوب على جزء أساسي من النظام الفرعي التصوير المجهر (أوليمبوس IMT - 2 IMT2) مع الغمر النفط 100X الهدف NA 1.25. يتم إرسال صورة إلى مسجل فيديو كاسيت من خلال اتهام الزوجين جهاز (CCD) الكاميرا. ويقترن جهاز توقيت الفيديو إلى نظام لتتبع الوقت. ويمكن التلاعب بها من قبل كل micropipette حملة الميكانيكية التي شنت على المجهر وناعما وضعه مع micromanipulator ثلاثة محاور هيدروليكية. ويمكن استخدام المتلاعبين الميكانيكية من نيوبورت كذلك. هي التي شنت واحدة من أصحاب micropipette على المترجم كهرضغطية ، يتم التحكم فيها من قبل سائق رمز LABVIEW الكمبيوتر (متوفر عند الطلب) ، ويترجم من خلال لوحة إشارة دق عبر مكبر للصوت الجهد (محلية الصنع) على المحرك بيزو. هذا الأمرllows واحد لنقل بدقة وماصة repeatably في التصاق دورة الاختبار. يستخدم النظام الفرعي للتحكم في تنظيم ضغط الشفط أثناء التجربة. يربط خط الهيدروليكية صاحب micropipette إلى خزان السائل. A ميضعة غرامة الميكانيكية يسمح ارتفاع الخزان التلاعب بدقة.
يتم إنشاؤها باستخدام Micropipettes KIMAX ذوبان أنابيب زجاجية نقطة البورسليكات الشعرية (مع خارج القطر من 1.0 ± 0.07 ملم وقطرها من الداخل 0.7 ± 0.07 ملم. أولا ، يتم سحبها من الأنابيب الشعرية micropipettes به PN - 30 Narishige 'بولير Microelectrode الزجاج الأفقي المغناطيسي (سوتر آلات Micropipette بولير هو خيار آخر مجتذب) ، ويستخدم نظام Microforge الثانية ، (بنيت في المنزل) لقطع micropipettes لافتتاح الحجم المطلوب. النماذج التجارية لنظم Microforge تتوفر كذلك.
لتجنب اهتزاز micropipettes خلال التجربة ، وmicroscمكتب مستشار رئيس الوزراء ، جنبا إلى جنب مع micromanipulators ، يتم وضعها على جدول تعليق هوائي.
الشكل 3 تشغيل التصاق F تردد عن ط محددة (A) وغير محدد (B) في ملزمة 1S (الحمراء) ، و10S مرات الاتصال (الأزرق) يقاس من تكرار دورات اختبار الالتصاق بين كرات الدم الحمراء المغلفة مع ICAM - 1 (أ) أو hIgG (B ) مع العدلات الإنسان معربا عن إنتغرين β α L 2. ط = F (X X 1 + 2 +... + X ط) / ط (1 ≤ ≤ ط ن) ، حيث i هو فهرس دورة الاختبار ، X ط يساوي "1" وقد استخدم (الالتصاق) أو "0" (أي التصاق). F ن (ن = 50) ، وأفضل تقدير لاحتمال الالتصاق.
الشكل 4 حركيةICAM - 1 ملزمة لإنتغرين العدلة β α L 2 ( ). احتمال التصاق قياس كما هو موضح في الشكل رقم 3 لأزواج الخلايا الثلاث في كل مرة يتم الاتصال المتوسط ورسم مقابل وقت الاتصال. كانت غرفة متوسطة HBSS 1MM مع كل من الكالسيوم والمغنيسيوم 2 + 2 + زائد 1μg/ml من مثنوي - E - selectin الإيج لupregulate α β L 2 ملزمة. لالتقاط ICAM - 1 - الإيج على كرات الدم الحمراء ، وأضيف خطوة وسيطة لاحتضان كرات الدم الحمراء مع الضد التقاط 10μg/ml (biotinylated الماعز المضادة للجسم البشري التيسير ، eBioscience) بعد الخطوة streptavidin الحضانة. للسيطرة على شرطين غير محدد ملزم مختلفة استخدمت : 1) كرات الدم الحمراء المغلفة مع الأجسام المضادة الطبيعية المضادة للبشرية التيسير وحضنت مع مفتش الإنسان بدلا من ICAM - 1 - الإيج (O) و 2) العدلات ملزمة لكرات الدم الحمراء غير المغلفة مع القبض على الضد (Δ). واضاف مفتش 10μg/ml الإنسان إلى وسيلة للحد من ربط البريدselectin - - الإيج في حل لالتقاط الأجسام المضادة على سطح خلايا الدم الحمراء. وقد استخدم ملزم غير محدد كما هو مسجل الإنسان منحنى مراقبة مفتش الحكومة للحصول على احتمال التصاق محددة منحنى (
) باستخدام المعادلة. 2. تركيب احتمال التصاق محددة مع منحنى المعادلة. عاد 1 (خط الصلبة) تقارب فعالة وملزمة ك ج أ = 1.4 • 10 μm4 -4 وقبالة ك = 0.3 ق -1.
الكاشف | ميغاواط (ز / مول) | تركيز (ملم) | المبلغ (ز) |
---|---|---|---|
الأدينين | 135.13 | 2 | 0.27 |
مد الجلوكوز (سكر العنب) | 180.16 | 110 | 19.82 |
D - المانيتول | 182.17 | 55 | 10.02 |
كلوريد الصوديوم (كلوريد الصوديوم) | 58.44 | 50 | 2.92 |
فوسفات الصوديوم ، ثنائي القاعدة (نا هبو ) | 141.95 | 20 | 2.84 |
L - الجلوتامين | 146.15 | 10 | 1.46 |
الجدول 1. التحضير EAS - 45 العازلة (1L).
25 ملغ البيوتين XHS في 550 ميكرولتر من DMF | 0.1M البيوتين الحل |
01:10 التخفيف من البيوتين ث 0.1 / DMF | 0.01M البيوتين الحل |
1:100 التخفيف من البيوتين ث 0.1 / DMF | 0.001M البيوتين الحل |
الجدول 2. إعداد الحل البيوتين.
البيوتين التركيز النهائي (ميكرومتر) | 4 | 10 | 20 | 50 | 100 | 160 |
---|---|---|---|---|---|---|
كرات الدم الحمراء الأسهم بيليه (ميكرولتر) | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
1X PBS (ميكرولتر) | 179.2 | 178 | 176 | 179 | 178 | 176.8 |
0.1M بورات العازلة (ميكرولتر) | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
0.01M البيوتين الحل (ميكرولتر) | 1 | 2 | 3.2 | |||
0.001M البيوتين الحل (ميكرولتر) | 0.8 | 2 | 4 |
الجدول 3. Biotinylation من كرات الدم الحمراء.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
لاستخدام بنجاح وتيرة التصاق مقايسة micropipette ينبغي للمرء أن ينظر في اتخاذ خطوات حاسمة عدة. أولا ، تأكد من أن يسجل التفاعل محددة لنظام مستقبلات يجند من الفائدة. قياسات التحكم غير محدد (راجع الشكل رقم 3 ، 4) ضمان النوعية. من الناحية المثالية ، ينبغي أن تكون احتمالات التصاق غ?...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
الإعلان عن أي تضارب في المصالح.
وأيد هذه الدراسة من قبل المعاهد الوطنية للصحة منح R01HL091020 ، R01HL093723 ، R01AI077343 وR01GM096187.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
اسم الكاشف | شركة | كتالوج # | تعليقات |
---|---|---|---|
10X PBS | BioWhittaker | 17 - 517Q | المخفف بالماء ل1X منزوع الأيونات قبل استخدامها |
Vacutainer EDTA | دينار بحريني | 366643 | كرات الدم الحمراء العزلة |
10ML PK100 | |||
Histopaque 1077 | سيغما الدريخ | 10771 | كرات الدم الحمراء العزلة |
الأدينين | سيغما الدريخ | A2786 | EAS - 45 إعداد |
مد الجلوكوز (سكر العنب) | سيغما الدريخ | G7528 | EAS - 45 إعداد |
D - المانيتول | سيغما الدريخ | 6360 | EAS - 45 إعداد |
كلوريد الصوديوم (كلوريد الصوديوم) | سيغما الدريخ | S7653 | EAS - 45 إعداد |
فوسفات الصوديوم ، ثنائي القاعدة (نا س & #2082 ؛ هبو ₄) | فيشر العلمية | S374 | EAS - 45 إعداد |
L - الجلوتامين | سيغما الدريخ | G5763 | EAS - 45 إعداد |
البيوتين - X - NHS | Calbiochem | 203188 | كرات الدم الحمراء biotinylation |
ثنائي ميثيل الفورماميد (DMF) | الحرارية العلمية | 20673 | كرات الدم الحمراء biotinylation |
بورات العازلة (0.1M) | الإلكترون المجهري العلوم | 11455-90 | كرات الدم الحمراء biotinylation |
Streptavidin | الحرارية العلمية | 21125 | يجند functionalizing |
BSA | سيغما الدريخ | A0336 | يجند functionalizing |
Quantibrite الخرز PE | العلوم البيولوجية دينار بحريني | 340495 | كثافة الكمي |
تدفق عداد الكريات | نظم دينار بحريني Immunocytometry | دينار بحريني LSR الثاني | كثافة تشيوانtification |
الأنبوبة الشعرية 0.7 - 1.0mm × 30 " | كيمبل شركة زجاج | 46485-1 | سحب Micropipette |
الزيوت المعدنية | فيشر العلمية | BP2629 - 1 | غرفة التجميع |
مجهر غطاء زجاج | فيشر العلمية | 12-544 - G | غرفة التجميع |
PE - α الإنسان CD11a استنساخ مرحبا 111 | eBioscience | 12-0119-71 | كاشف للFig.1 |
PE مكافحة CD54 الإنسان | eBioscience | 12-0549 | كاشف للFig.1 |
الماوس IgG1 Isotype التحكم PE | eBioscience | 12-4714 | كاشف للFig.1 |
الهيدروليكية micromanipulator | Narishige | MO - 303 | Micropipette النظام |
مناور الميكانيكية | نيوبورت | 461 م ، XYZ ، SM - 13 ، DM - 13 | Micropipette النظام |
كهرضغطية مترجم | Physik الرفيعة Instrumente | P - 840 | Micropipette النظام |
ابفيو (LabVIEW) | الصكوك الوطنية | الإصدار 8.6 | Micropipette النظام |
دق متنها | الصكوك الوطنية | USB - 6008 | Micropipette النظام |
الجدول البصرية | نظم حركية | 5200 سلسلة | Micropipette النظام |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved