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Method Article
ショウジョウバエシュナイダー(S2)細胞は、遺伝子の発見と機能解析のためのますます普及システムです。私たちの目標は、このような重要性を増し、実験システムS2細胞を作る顕微鏡技術のいくつかを説明することです。
理想的な実験系では、さまざまな技法に従順維持するために、安価で簡単になる、と広範な文献とゲノム配列のデータベースでサポートされる。培養ショウジョウバエ S2細胞を、引き離さ20〜24時間齢の胚1の製品は、すべてのこれらの特性を有する。そのため、S2細胞は非常に分子プロセスのコンポーネントまたは関心のメカニズムをコードする遺伝子の発見を含む細胞プロセスの分析に適しています。それらのユーティリティのほとんどの責任があるS2細胞の特徴は、二本鎖(ds)RNAを介した干渉(RNAi)、および蛍光顕微鏡への従順さ、ライブまたは固定のどちらかのように彼らの絶妙な感度、それらが維持されると使いやすさです細胞。
S2細胞は、安価な、市販の、完全に定義されて、無血清培地2の数を含め、様々なメディアに成長させることができる。さらに、彼らは21〜24℃で最適にかつ迅速に成長し、コンテナの様々な培養することができる。哺乳動物細胞とは異なり、S2細胞は安定化の雰囲気を必要としませんが、代わりに通常の空気とよく行い、さらに密閉フラスコに維持することができる。
S2細胞にRNAi実験のしやすさを補完するのが容易に相または固定またはライブの細胞の蛍光顕微鏡で実験的に誘発された表現型を解析する機能です。 S2細胞は、単一の単層として培養中で成長が接触阻害を表示しません。その代わりに、細胞が密集培養物中のコロニーに成長する傾向がある。低密度で、S2の文化は、ラウンドと、ゆるやかに接続されているガラスまたは組織培養用プラスチック上に成長。しかし、S2細胞の細胞診は非常にレクチン、コンカナバリンA(ConA)3を塗布した面に一時的に培養することにより、広くフラット化して、それらを誘導することによって改善することができます。 S2細胞はまた、安定してライブまたは固定化細胞への関心のラベルの構造や細胞小器官への蛍光タグ付きマーカーをトランスフェクトすることができます。したがって、細胞の顕微鏡分析のための通常のシナリオはこうです:まず、S2細胞は(タグ付きマーカーを発現する導入遺伝子を保有することができます)標的タンパク質(s)を除去するためにRNAiにより扱われます。 RNAi処理時間は、蛋白質の違いは、速度オーバーターンと標的蛋白質が存続にとって重要である場合、セルの外傷/死を最小限に抑えるためにできるように調整することができます。次に、処理した細胞を分散させる細胞を誘導し、しっかりとガラスに付着する錯那でプレコーティングカバースリップを含む皿に移しています。最後に、細胞を顕微鏡モードの研究者の選択方式で撮像する。これらの細胞は通常の室温、大気中で健康を維持するので、S2細胞は生細胞の拡張された可視化を必要とする研究に特に適しています。
1。顕微鏡用のS2細胞を準備する
シュナイダーS2細胞は、オレゴン州R ショウジョウバエのトリプシン処理後期胚に由来した。シュナイダーのオリジナルの文化は、細胞型の混合物からなるが継続的な経過1で、より均一になる。彼らは、血球のような遺伝子発現と(彼らは食である)マクロファージ様として記載されている。 S2細胞は、ATCC、DGRC、またはInvitrogen社から入手することができます。
増殖培地のA.の選択
メディアの数は、培養S2細胞に使用されている。メディアはいずれも5%CO 2雰囲気を必要とする以下に記載しない。
B.培養条件
S2細胞は容易に通常の実験室の温度と雰囲気の条件下に維持されています。イメージングは、拡張回S2細胞を生きるときに、細胞死の主な原因は、脱水や写真毒性です。脱水は、簡単に顕微鏡上皿に十分なメディアを保つことによって阻止される。光毒性は十分な空間分解能と時間分解能で面白いイベントをキャプチャするために十分な頻度で撮影しながら高輝度、高エネルギーの光への細胞の累積曝露を最小限に抑える必要がある厄介な問題です。
2。 S2細胞の顕微鏡
A.ライブセル顕微鏡
私たちは、グラスボトムディッシュに播種ライブS2細胞を可視化する倒立顕微鏡を使用してください。ガラスボトムディッシュには、以下で説明、通常の培養条件に非常に類似の条件で細胞を保持し、また、生きた細胞を顕微鏡グレードのガラス越しに確認することができます。
B.固定細胞の顕微鏡
3。制限/問題点
どんな実験システムと同様に、S2細胞の使用に制限があります。多くの形質転換哺乳動物細胞株のための有糸分裂指数はも10倍高いのに対し、最初に、培養S2細胞は一般的に、低分裂指数(無血清培地で約1%)を示す。したがって、有糸分裂の表現型の研究のために、S2細胞培養は、適切に、段階的な細胞を見つけるために長い探索が必要です。第二に、細胞周期の研究のために、薬物治療は、特定の細胞周期のフェーズでS2の細胞を阻止する非常に効果的です。しかし、培養哺乳動物細胞における可逆細胞周期逮捕作用を有する化合物は、簡単にS2細胞にウォッシュアウトされません。従って、増殖S2細胞を同期するためのプロトコルが確立されていない。第三に、S2細胞が渡り鳥ではなく、また彼らは、上皮性の特性を表示しません。
4。予想される結果
S2細胞のための最大のセールスポイントは、モデル系としてのユーティリティです。 S2細胞を実験室で合成容易であるdsRNAを(そして比較的安価)を使用してRNAiによって扱われ、彼らは生細胞の解析のために、固定細胞の免疫蛍光のための十分機能しています:彼らは目的タンパク質の細胞機能を評価するのに特に有用である。さらに、S2細胞への主な利点は、比較的安価な無血清培地と無組織培養インキュベーターを用いて、それらは実験室で維持することができる容易さです。
典型的な実験では、井戸にホームメイドのdsRNAを添加し、標的タンパク質が徐々にRNAiにより枯渇しているとして、その後の文化を維持し、適切な組織培養容器(例えば、6または96ウェルプレート)にS2細胞を播種伴うだろう。枯渇している標的タンパク質に応じて、細胞は、標的タンパク質ノックダウンの結果として形態学的および/または行動の変化が表示されることがあります。最小に標的タンパク質の発現を減少させるために必要な時間は、タンパク質に固有のもので、ウェスタンブロット法により決定されるべきである。
通常、S2細胞は、プラスチックやガラスにしっかりと付着していない、とこれは、処理された細胞の顕微鏡検査を必要とする実験問題になると考えられる。しかし、S2細胞は単にレクチン、コンカナバリンA(ConA)でコーティングされた表面上にめっきによって広く平坦化するように誘導することができます。錯那めっきの時間内に、ほとんどの細胞は錯那の表面(図1)を広範囲に拡散の結果として、その丸みを帯びた外観を失っている。細胞は現在、さらに処理(例えば、固定および免疫染色による)または生細胞の顕微鏡観察のための準備が整いました。
S2細胞はまた、いずれの一過性外因性遺伝子を発現したり、安定的にゲノム(したがって、繰り返し分裂を介して外来遺伝子を保持する細胞株を作成する)に遺伝子を組み込むために(化学試薬やエレクトロポレーションのさまざまな方法を使って)トランスフェクションすることができる。トランスフェクションはin vivoでの餌として使用されるマークの固定またはライブセルへの関心の構造(図2)、または、プルダウンいる蛍光標識タンパク質の発現と同様に、多くの目的を果たすか、免疫沈降実験などができる
分析の方法は、カップから、依存してRSE、実験によって解決されている生物学的な質問で。 RNAiを処理したS2細胞の分析の一般的な方法は、固定細胞(図3)の免疫蛍光です。例えば、免疫は通常、急速にin vivoでの興味深い活動をもつタンパク質を識別するために、 ショウジョウバエの遺伝子ライブラリーのゲノムワイドスクリーンで使用されます。分析は、同時に、標的タンパク質との間の潜在的な機能的相互作用を調べるために、S2細胞で複数の標的蛋白質を破壊する事で、より複雑な行うことができます。と分析は、動的なプロセスへのRNAiの効果を観察するために、細胞を生きて拡張することができます。彼らは錯那コーティングしたガラスボトムディッシュに播種し、環境室を必要とせずに倒立顕微鏡上に多くの時間を視覚化できるため、再び、S2細胞は、特にこのタイプの分析に適しています。
図1。コンカナバリンAでコーティングされたガラスボトムディッシュ上にプレーティング後のS2細胞の位相コントラスト画像(20倍拡大)。数字は、めっき後の分を示している。彼らはコーティングされたカバースリップの上平坦として細胞は暗期になることに注意してください。フラット化細胞は、15分(矢印)が明らかであると60分で本質的に完了です。右のパネル:接着細胞の拡大像は、その延長と平坦化されたマージンは、(矢じり)はっきりと見える。スケールバー(4個の左のパネル用)、20μmである。
一時的に融合がクレオ(核のマーカー)蛍光体に融合された、EGFP(緑色)から成るコンストラクトをトランスフェクション図2。S2細胞。これらの細胞は、コナでコーティングされたガラス底皿に播種し、DICと落射蛍光で撮像した。スケールバー、15μmの。
図3固定S2細胞では、PLP(緑、中心小体のマーカー)を免疫染色、微小管(赤)、および染色体(青)ヘキスト染色。固定と免疫染色の前に、細胞は、NCD、4"焦点"紡錘体極を促進するキネシン様タンパク質をノックダウンする制御RNAiまたはRNAiのいずれかと4日間の治療を行った。 ncdのRNAi実験で処理した細胞では紡錘体極と無秩序なスピンドルをスプレイに注意してください。スケールバー、2.5ミクロン。
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細胞生物学の分野では、理想的なシステムは、維持するために安価な操作が容易、とのさまざまな技術に従順であろう。 ショウジョウバエ S2細胞がこれらの要件を満たすので、それらは急速に細胞の増加のために最適なシステムとなっている生物学研究所。
我々は、顕微鏡観察のためにS2細胞を準備する方法の概要を提示している。 S2細胞の顕著な美徳は、通常?...
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この作品は、国立がん研究所P30 CA23074、米国癌学会機関研究助成74-001-31、および大学によって部分的にサポートされていました。アリゾナGI SPORE(NCI / NIH CA9506O)の。
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Name | Company | Catalog Number | Comments |
S2 cells | ATCC | CRL-1963 | http://www.atcc.org/ |
S2 cells | DGRC | stock number 6 | https://dgrc.cgb.indiana.edu/ |
S2 cells | Invitrogen | R690-07 | |
Sf900 II | Invitrogen | 10902-096 | serum-free medium |
HyClone SFX-Insect | Thermo Fisher Scientific, Inc. | SH30278 | serum-free medium |
Insect-Xpress | BioWhittaker | 12-730 | serum-free medium |
Schneider’s S2 medium | Invitrogen | 11720-034 | Add 10% (final) heat-inactivated FBS to make complete medium. |
Fetal bovine serum | Invitrogen | 10438026 | heat inactivated |
100x antibiotic solution | MP Biomedicals | 91674049 | contains penicillin (10000 U/mL), streptomycin (10000 μg/mL), and amphotericin B (25 μg/mL) |
Concanavalin A | MP Biomedicals | 195283 | |
Formaldehyde | Electron Microscopy Sciences | 15714 | 32% solution |
Methanol | Mallinckrodt Baker Inc. | 9049 | anhydrous, ACS grade |
Molecular sieves | Acros Organics | 19724 | type 3A |
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