この仕事を受けましたで K12 HD068322 (SCM);R01 CA179921 と P51 OD011092 (AVM);アメリカ心臓協会 (SB) から 14PRE20320014 賞を受賞します。

注: このプロトコルで説明したすべての手順は、BSL 2 の条件下で行わなければならない。
 1。 KSHV 在庫準備 <ol><li>準備 TNE バッファー: ddH 2 O 292.24 mg EDTA を溶解、225 mL にもたらすと pH 8 に調整します。605.7 mg トリス ddH 2 O に溶解、225 mL にもたらす、pH 8 に調整します。EDTA とトリスのソリューションを組み合わせて、4.38 g 塩化ナトリウムを加えて、500 mL に最終的な音量を調整、フィルター、殺菌し、4 ° c . 保存</li>
	<li>文化 KSHV 正、EBV 否定的な一次貯留リンパ腫細胞株 BCBL 1 37 ° C プラス 10% 熱不活化ウシ胎児血清 (FBS) と約 1 に抗菌剤添加 RPMI で 5% CO 2 加湿のインキュベーターで1.2 mL あたり 6 セルを 10 倍にします</li>。
	KSHV 生産を誘導する <li>新鮮な培地で培養 1:2 の分割 20 ng/mL の最終的な集中にホルボール 12-ミリスタート 13-アセタート (PMA) を追加し、5 日間の文化を孵化させなさい。代わりに、ウイルス複製を誘発する 3 日間の酪 (NaB; 0.1 mM) で細胞を治療します</li>。
	<li>ウイルス粒子を収穫する遠心培養セルをペレットし、新鮮なチューブに上清を転送するために室温で 5 分間 300 x g で上清が最初</li>。
	4 10 分 2,500 × g で遠心分離機細胞の残骸の転送を避けるために上清をさらに明確に <li>° C 
	注: として明確化培養上清の濾過滅菌 0.45 μ m のフィルターを実行することができますを介して高速遠心分離に代わる。ろ過装置を使用して抗体価の有意な低下を観察しています。したがって、我々 日常的に 2 回目の遠心分離のステップ代わりに実行します</li>。
	<li>約 30 ml の明確化培養 6 遠心チューブに上清中の TNE バッファーで 25% ショ糖溶液の 5 mL を次に、オーバーレイします</li>。
	<li>遠心バランス チューブ真空下で 4 ° C で 2 時間 75,000 x g で</li>。
	<li>培養上清をデカントし、可能な限り上清およびショ糖ソリューションを削除する各管の縁をしみ、150 μ L の TNE バッファーに表示できない場合がありますウイルス ペレットを再懸濁します</li>。
	<li>プールのすべての再停止ウイルス、よく、混合し、-80 ° c . 25 μ 因数を凍結</li>
</ol> 2。EC E6 と E7 ヒトパピ ローマ ウイルス遺伝子の伝達 注: 私たちは日常的に主な理事会の成長のための標準培養フラスコを使用ただし、EC の不十分な成長が得られた場合、商業文化フラスコ使用見なす必要があります。
EC 培地に <ol><li>文化主なひと皮膚微小血管やリンパ管 EC 37 ° C プラス 5% で加湿のインキュベーターで CO 2 (EGM; EC の基本培地 [EBM] [引受を含む EGM 2 BulletKit で補完が含まれていますヒドロコルチゾン、ひと線維芽細胞成長因子 B、血管 EC 増殖因子、インスリン様成長因子-1、アスコルビン酸、ひと上皮成長因子、抗生物質、およびヘパリン]) 約 50% 合流するコート t75 フラスコ細胞培養用フラスコで</li>。
	<li>の伝達、文化 PA317 LXSN 16E6E7 セルの 37 ° C で加湿のインキュベーターで 24 , 35 プラス 10 %fbs と抗菌剤で DMEM で 5% CO 2T150 細胞培養フラスコまでは約 90% 合流。16 mL の培地で一晩インキュベートし</li>。
	<li>室温で 5 分間 300 × g で遠心分離して PA317 媒体を明確します</li>。
	<li>12 ml の明確化 PA317 培地の EC 文化とオーバーレイ セルから、EGM を削除してインキュベートする 4 h 
	注: は明らかに清 12 mL の慎重にそれに続く除去に邪魔されない小型ペレット 5 分結果の 300 x g で馴化培地の 16 mL を遠心分離。ただし、プライマリ EC 文化への PA317 LXSN 16E6E7 セルの転送 (包装細胞ラインが EC を脱却してすぐに) 重要では場合、転送する前に 0.45 μ m のフィルターを通してエアコン上清の濾過実行できます</li>。
	<li>新鮮な EGM の PA317 媒体の 6 mL を交換し、一晩インキュベートします</li>。
	<li>12 mL で再フィード EC 新鮮な EGM し, さらに 48 h.</li>
	<li>EC は、サブカルチャーに培地を取り除き、12 mL の陽イオン、ない PBS で洗浄しによって (例えば TrypLE) 商業酵素分解溶液 3 mL を追加し、37 ° C で 3 分間インキュベート</li>
	<li>細胞懸濁液を 15 mL の円錐管に転送し、室温で 5 分間 300 × g で遠心。新鮮な EGM の結果細胞ペレットを再懸濁し、3 x T75 フラスコ フラスコあたり 12 mL EGM の最終巻に均等に分割します</li>。
	<li>E6 と E7 で導入した EC の選択、2 つの通路、導入された EC の感染症のためメッキまたは液体窒素で凍結後の 200 μ G/ml の最終的な集中に G418 を追加します</li>。
</ol> 3。KSHV と EC の導入の感染 <ol><li>感染前に日に前述のように商業酵素解離ソリューションを使用して酵素消化によって EC を収穫します。EGM の 1 mL の細胞ペレットを再懸濁します。トリパン ブルー色素の 1/10 倍の希釈液を準備するのにには、セルの 5 μ L を使用します。診断を使用して生きているセルをカウントし、シード 10/6 ウェル プレートのウェル EGM の 2 mL で 5 生きているセル x 2.5</li>。
	<li>感染の日削除 EGM と好評につき、3 ml の PBS のカルシウムとマグネシウムの細胞を洗浄し、追加 2 mL EBM 。
	注意: それは EGM のヘパリンはウイルス粒子の結合とターゲット理事会の後の感染を抑制する、感染、EGM ではなく、EBM を使用するが重要です</li>
	KSHV、細胞に感染する <li>は各ウェルに 5 に 20 μ L ウイルス ストックを加えてミックスするプレートを旋回します。モック感染細胞は、各ウェルに TNE バッファーの等しいボリュームを追加します</li>。
	<li>室温で 30 分間 400 x g でプレートを遠心し 90 分の 37 ° C でプレートをインキュベーションして</li>
	<li>研究の目標は、同期ウイルス感染、例えば、de novo 感染の初期イベントを必要とする初期のイベントを調査する場合は、この時点で接種ウイルスを削除します。2 mL の細胞を再フィードをすすいで新鮮な EGM。そうでなければ、2 mL EGM を追加し、文化を一晩インキュベートします</li>。
	<li>感染と一日おきに、後日 2 mL EGM で細胞を再フィードします</li>。
	<li>細胞が約 90% の合流、前述のように、市販の酵素分解溶液を用いたタンパク質分解酵素で収穫し、合計通路番号と通路の両方に注意、T75 に 3 つの井戸から細胞のプール感染後</li>。
	モック-KSHV-感染と EC 細胞の実験で使用されるまたは液体窒素で凍結する時に、少なくとも 2 つのより多くの文章の 1:3 分割 <li>を展開します 。
	注: E6 と E7 で導入した EC の分割とモックと KSHV 感染細胞のメンテナンス文化を分割する合流 (~ 85 ~ 90%) に達する前に</li></ol>。
 4。 確認感染抗体法による KSHV 注: KSHV 潜時に関連核抗原 (ラナ-1/ORF73) の検出は、感染症の信頼性の高い定量的測定を提供します。反ラナ抗体が市販。
<ol><li>染色、前日あたりでモックや KSHV-感染 EC 1 x 10 の 5 時 24 ウェル プレートに各セル板 2 井戸 1 mL EGM でよくし、一晩インキュベートします</li>。
	<li>500 で 2 回洗浄セル PBS とカルシウムと magniseum μ L。30 の洗浄ロッキング プラットフォーム上の s.</li>
	<li>Ventillated-外部からの発煙のフードでは、室温で 15 分間 4% パラホルムアルデヒドの 500 μ L でセルを修正します</li>。
	<li>洗浄洗浄バッファー (0.1% トリトン X-100 プラス PBS プラスの陽イオンで 0.02% ヤギ血清) の 500 μ L で 3 回セル</li>。
	<li>室温で 30 分間洗浄バッファーで 2% ヤギ血清 500 μ L で細胞をブロックします</li>。
	<li>洗浄洗浄バッファーの 500 μ L で 3 回セル</li>。
	<li>ラベルのモックや KSHV-感染した一次抗体の 200 μ L で EC 希釈 1:10 1 つの井戸ロッカーの部屋の温度で 30 分間洗浄バッファーの 0。200 μ L の洗浄バッファーのみで残りの 2 つの井戸をインキュベートします</li>。
	<li>洗浄洗浄バッファーの 500 μ L で 3 回セル</li>。
	<li>ロッカーの室温で 30 分間洗浄バッファーで希釈した二次抗体 1: 100 の 200 μ L ですべての 4 つの井戸のラベルします</li>。
	<li>洗浄洗浄バッファーの 500 μ L で 3 回セル</li>。
	<li>も取付中含む DAPI と観察の 20 μ L を適用し、倒立蛍光顕微鏡を用いた染色を評価します</li>。
	<li>は、少なくとも 200 セルのラナ陽性核の数を数えることによって KSHV 感染細胞のパーセント感染を決定します。感染組換え KSHV Bac16 は、GFP の表現のための文化の観察を介しても監視できます</li>。
</ol>

発癌は、生物36内で重要な保護手段を回避するマルチ ステップ プロセスです。KS 病変存在真の肉腫に慢性的な炎症のスペクトルに沿って、KSHV を介した特定の病態生理学的プロセスの解明は変換9をサポートする細胞培養モデルにおけるいくつかの研究を実施することが必要です。接触阻害とアンカレッジ依存性増殖、細胞のがん化を示す表現型の損失を容...

カポジ肉腫 (KS) は、高度な免疫抑制1の設定で最もよく開発する多焦点 angioproliferative 腫瘍皮膚や粘膜、内臓のサイトに影響を与えるです。4 疫学的フォームに記載されている: 古典的な地中海および中東遺産の高齢者に影響を与える通常無痛性フォーム医原性、臓器移植後免疫抑制薬による治療に起因伝染病、エイズの定義の癌の場合。風土性、アフリカの風土性の地域で子供たちに共通する HIV に依存しない形式です。HIV の治療のための効果的な組み合わせ抗レトロ ウイルス薬療法の出現で、流行の KS あまり一般的に発展途上国で診断されます。しかし、臨床的に積極的な風土病や伝染性の形態のまま最も一般多くのアフリカ諸国2,3,4で診断された癌。したがって、KS の治療のための効果的な病因標的薬剤の同定は研究の優先順位です。
組織学的, KS 病変は EC 起源の紡錘形細胞が不連続な血管網5を形作るという広範な異常な血管新生によって特徴付けられます。これらの異常な血管 (「血管スリット") は、病変の特徴的な色を与える赤血球漏出を許可します。また、病変は慢性炎症 (すなわち、リンパ球、マクロファージ、形質細胞) を特徴付ける多くの白血球を含みます。KS 病変の免疫再構築、次の回帰を説明したが、KS ハイパー増殖性病変と、真の腫瘍6,7,8,9の両方の機能があることを示唆しています。
KS ヘルペス ウイルス (KSHV)、カンザスの原因となるエージェントは、1994年10で確認されました。以来、多くの in vitro細胞培養モデルが開発されている病態研究を有効にするには、腫瘍生検材料プライマリから仔細胞を含むまたはテロメラーゼ発現 EC 感染 KSHV体外11,12,13,14,15,16,17,18. 現在利用できるモデルのどれも完全に KS 腫瘍微小環境を繰り返すが、すべては KSHV 感染症の病態を理解するための貴重な知識を貢献しています。異なり、他知られている発癌性ヒトヘルペス ウイルス エプスタインバー ウイルス (EBV)、KSHV 容易に変換されません次のde novo感染19,20,21,培養細胞22ですただし、この制限は、E6 と微小血管やリンパ管の起源を混合のいずれかのプライマリ人間 EC を伝達で克服されているとヒトパピ ローマ ウイルスから E7 遺伝子 KSHV23,24 の感染前に 16 を入力。.これらの外因性の遺伝子の発現は大幅に KSHV生体外の変換の可能性をさらに網膜芽細胞腫タンパク質および p5323,24の抑制を提供することによって増加の一部。この EC トランスダクション法が細胞遺伝子発現 KSHV 感染によって引き起こされるが、KS の細胞の生存・増殖25,26を容易にする表示されるホストでのキーの変更を識別するために複数の研究所を許可します。,27,28,29,30,31,32. 記載プロトコルは簡単で、再現性の高い、および KSHV 感染 EC の年齢と経過一致と一次電池よりはるかに長いために培養することができます、モック感染コントロールの世代になりますKSHV で採用されている発癌性発現機構の解明を可能にします。プロトコルには、プライマリ胸水リンパ腫細胞株 BCBL-1 E6 E7 不死化 EC から KSHV が非常にしやすいも野生型の製造方法が含まれていますが、遺伝子組換えバクミドの感染は KSHV BAC1630を派生します。BAC16 の準備のためのプロトコルは別の場所で説明33,34。

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>BCBL-1 cells</td>
			<td>NIH AIDS Reagent Program</td>
			<td>3233</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PA317 cells</td>
			<td>ATCC</td>
			<td>CRL-2203</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Neonatal dermal microvascular endothelial cells</td>
			<td>Lonza</td>
			<td>CC-2505</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EBM-2 Basal Medium</td>
			<td>Lonza</td>
			<td>CC-3156</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EGM-2 BulletKit</td>
			<td>Lonza</td>
			<td>CC-3162</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anti-KSHV LANA/ORF 73</td>
			<td>Advanced Biotechnologies</td>
			<td>13-210-100</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TrypLETMExpress, no phenol red</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>12604013</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RPMI</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PBS with calcium and magnesium</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

an in vitro model for studying cellular transformation by kaposi sarcoma herpesvirus

カポジ肉腫 (KS) ですが KSHV、血管内皮細胞 (EC) の感染によって開始され、免疫抑制の設定で最もよく開発する異常な腫瘍増殖の紡錘形細胞から成る。研究の数十年にもかかわらず KS の最適な治療の定義が不十分なままし、臨床転帰、リソース制限の設定に特に有利です。KS 病変、病的血管新生、慢性的な炎症と発癌、によって駆動され、これらのプロセスを研究する様々 な生体外で細胞培養モデルが開発されました。EC 系細胞は紡錘細胞前駆体の最も適切な体外サロゲートを提供するので、KS は内皮由来の KSHV 感染細胞から発生します。ただし、EC体外限られた寿命を持っているので、KSHV で採用されている発癌機構が他の発癌性ウイルスのものより効率が悪い、それされているプライマリの変換のプロセスを評価することは困難またはテロメラーゼ不死化理事会したがって、新規 EC 文化モデルは容易に KSHV 感染、次の変換をサポートする開発されました。ヒトパピ ローマ ウイルス 16 型の E6、E7 遺伝子の異所性発現の年齢と経過一致モックと KSHV-感染 EC 拡張の文化を可能にし本当に変形の開発をサポートしています (つまり、発癌性) 感染細胞培養における表現型.KS のこの扱いやすい再現性の高いモデルは、臨床の現場への翻訳の可能性が高いいくつかの本質的なシグナル伝達経路の発見を促進しています。

主な EC の形態は古典的な「石畳」として記述されて、ヒトパピ ローマ ウイルス E6 および E7 遺伝子 (図 1 a) の式によってこの形態は変わらない。単独での E6、E7 遺伝子の発現を変換された表現型; 誘発しません。したがって、細胞は抑制に連絡を受けやすい、分割文化の合流点に到達すると停止します。しかし細胞は増殖し、trypsinization とモック感染コ?...

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An In Vitro Model for Studying Cellular Transformation by Kaposi Sarcoma Herpesvirus

カポジ肉腫 (KS)、発癌性ウイルス ヘルペス ウイルス 8/KS ヒトヘルペス ウイルス (HHV-8/KSHV) 感染により誘導される腫瘍であります。ここで説明した内皮細胞培養モデルは KSHV が宿主細胞を変換するメカニズムを研究するため一意に適しています。

カポジ肉腫ヘルペス ウイルスによる細胞変換を勉強するための in Vitroモデル

Kaposi sarcoma (KS) is an unusual tumor composed of proliferating spindle cells that is initiated by infection of endothelial cells (EC) with KSHV, and ...

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Research

JoVE Journal

Biology

An In Vitro Model for Studying Cellular Transformation by Kaposi Sarcoma Herpesvirus

8.2K ビュー.  University of Minnesota Medical School. カポジ肉腫 (KS)、発癌性ウイルス ヘルペス ウイルス 8/KS ヒトヘルペス ウイルス (HHV-8/KSHV) 感染により誘導される腫瘍であります。ここで説明した内皮細胞培養モデルは KSHV が宿主細胞を変換するメカニズムを研究するため一意に適しています。

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Christopher Hughes:  An in vitro model for the Study of Angiogenesis (Interview)

Christopher C.W. Hughes describes the utility of his culture system for studying angiogenesis in vitro.  He explains the importance of fibroblasts that secrete a critical, yet unidentified, soluble factor that allow endothelial cells to form vessels in culture that branch, form proper lumens, and undergo anastamosis.

Christopher Hughes:  An in vitro model for the Study of Angiogenesis Interview

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クリストファーヒューズ：血管新生の研究のためのin vitroモデル（インタビュー）

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生物学

A Microfluidic Device with Groove Patterns for Studying Cellular Behavior

We describe a microfluidic device with microgrooved patterns for studying cellular behavior. This microfluidic platform consists of a top fluidic channel and a bottom microgrooved substrate. To fabricate the microgrooved channels, a top poly(dimethylsiloxane) (PDMS) mold containing the impression of the microfluidic channels was aligned and bonded to a microgrooved substrate. Using this device, mouse fibroblast cells were immobilized and patterned within microgrooved substrates (25, 50, 75, and 100 &mu;m wide). To study apoptosis in a microfluidic device, media containing hydrogen peroxide, Annexin V, and propidium iodide was perfused into the fluidic channel for 2 hours. We found that cells exposed to the oxidative stress became apoptotic. These apoptotic cells were confirmed by Annexin V that bound to phosphatidylserine at the outer leaflet of the plasma membrane during the apoptosis process. Using this microfluidic device with microgrooved patterns, the apoptosis process was observed in real-time and analyzed by using an inverted microscope containing an incubation chamber (37&deg;C, 5% CO2). Therefore, this microfluidic device incorporated with microgrooved substrates could be useful for studying the cellular behavior and performing high-throughput drug screening.

We describe a protocol for the fabrication of microfluidic devices that can enable cell capture and culture. In this approach patterned microstructures such as grooves within microfluidic channels are used to create low shear stress regions within which cell can dock.

細胞挙動を研究するための溝パターンを用いたマイクロ流体デバイス

We describe a microfluidic device with microgrooved patterns for studying cellular behavior.  This microfluidic platform consists of a top fluidic channel ...

Microinjection Techniques for Studying Mitosis in the Drosophila melanogaster Syncytial Embryo

This protocol describes the use of the Drosophila melanogaster syncytial embryo for studying mitosis1. Drosophila has useful genetics with a sequenced genome, and it can be easily maintained and manipulated. Many mitotic mutants exist, and transgenic flies expressing functional fluorescently (e.g. GFP) - tagged mitotic proteins have been and are being generated. Targeted gene expression is possible using the GAL4/UAS system2. 

The Drosophila early embryo carries out multiple mitoses very rapidly (cell cycle duration, &asymp;10 min). It is well suited for imaging mitosis, because during cycles 10-13, nuclei divide rapidly and synchronously without intervening cytokinesis at the surface of the embryo in a single monolayer just underneath the cortex. These rapidly dividing nuclei probably use the same mitotic machinery as other cells, but they are optimized for speed; the checkpoint is generally believed to not be stringent, allowing the study of mitotic proteins whose absence would cause cell cycle arrest in cells with a strong checkpoint. Embryos expressing GFP labeled proteins or microinjected with fluorescently labeled proteins can be easily imaged to follow live dynamics (Fig. 1). In addition, embryos can be microinjected with function-blocking antibodies or inhibitors of specific proteins to study the effect of the loss or perturbation of their function3. These reagents can diffuse throughout the embryo, reaching many spindles to produce a gradient of concentration of inhibitor, which in turn results in a gradient of defects comparable to an allelic series of mutants. Ideally, if the target protein is fluorescently labeled, the gradient of inhibition can be directly visualized4. It is assumed that the strongest phenotype is comparable to the null phenotype, although it is hard to formally exclude the possibility that the antibodies may have dominant effects in rare instances, so rigorous controls and cautious interpretation must be applied. Further away from the injection site, protein function is only partially lost allowing other functions of the target protein to become evident.

Microinjection Techniques for Studying Mitosis in the Drosophila melanogaster Syncytial Embryo

This protocol describes the use of microinjection and high resolution imaging in the Drosophila melanogaster syncytial embryo to study mitosis.

に有糸分裂研究のためのマイクロインジェクション技術キイロショウジョウバエ合胞体胚

This protocol describes the use of the Drosophila melanogaster syncytial embryo  for studying mitosis1.  Drosophila has useful genetics with a sequenced ...

Patch Clamp and Perfusion Techniques for Studying Ion Channels Expressed in Xenopus oocytes

The protocol presented here is designed to study the activation of the large conductance, voltage- and Ca2+-activated K+ (BK) channels. The protocol may also be used to study the structure-function relationship for other ion channels and neurotransmitter receptors1. BK channels are widely expressed in different tissues and have been implicated in many physiological functions, including regulation of smooth muscle contraction, frequency tuning of inner hair cells and regulation of neurotransmitter release2-6. BK channels are activated by membrane depolarization and by intracellular Ca2+ and Mg2+ 6-9. Therefore, the protocol is designed to control both the membrane voltage and the intracellular solution. In this protocol, messenger RNA of BK channels is injected into Xenopus laevis oocytes (stage V-VI) followed by 2-5 days of incubation at 18&deg;C10-13. Membrane patches that contain single or multiple BK channels are excised with the inside-out configuration using patch clamp techniques10-13. The intracellular side of the patch is perfused with desired solutions during recording so that the channel activation under different conditions can be examined. To summarize, the mRNA of BK channels is injected into Xenopus laevis oocytes to express channel proteins on the oocyte membrane; patch clamp techniques are used to record currents flowing through the channels under controlled voltage and intracellular solutions.

Patch Clamp and Perfusion Techniques for Studying Ion Channels Expressed in Xenopus oocytes

Ionic current of BK channels is recorded using patch clamp techniques. BK channels are expressed in Xenopus oocytes by injecting messenger RNA. The intracellular solution during patch clamp recordings is controlled by a perfusion system.

イオンチャネル研究のためのパッチクランプおよび灌流のテクニックで表さアフリカツメガエル卵母細胞

The protocol presented here is designed to study the activation of the large conductance, voltage- and Ca2+-activated K+ (BK) channels. The protocol may ...

In Vivo 4-Dimensional Tracking of Hematopoietic Stem and Progenitor Cells in Adult Mouse Calvarial Bone Marrow

Through a delicate balance between quiescence and proliferation, self renewal and production of differentiated progeny, hematopoietic stem cells (HSCs) maintain the turnover of all mature blood cell lineages. The coordination of the complex signals leading to specific HSC fates relies upon the interaction between HSCs and the intricate bone marrow microenvironment, which is still poorly understood[1-2].
We describe how by combining a newly developed specimen holder for stable animal positioning with multi-step confocal and two-photon in vivo imaging techniques, it is possible to obtain high-resolution 3D stacks containing HSPCs and their surrounding niches and to monitor them over time through multi-point time-lapse imaging. High definition imaging allows detecting ex vivo labeled hematopoietic stem and progenitor cells (HSPCs) residing within the bone marrow. Moreover, multi-point time-lapse 3D imaging, obtained with faster acquisition settings, provides accurate information about HSPC movement and the reciprocal interactions between HSPCs and stroma cells.
Tracking of HSPCs in relation to GFP positive osteoblastic cells is shown as an exemplary application of this method. This technique can be utilized to track any appropriately labeled hematopoietic or stromal cell of interest within the mouse calvarium bone marrow space.

In Vivo 4-Dimensional Tracking of Hematopoietic Stem and Progenitor Cells in Adult Mouse Calvarial Bone Marrow

The nature of the interactions between hematopoietic stem and progenitor cells (HSPCs) and bone marrow niches is poorly understood. Custom hardware modifications and a multi-step acquisition protocol allow the use of two-photon and confocal microscopy to image ex vivo labeled HSPCs homed within bone marrow areas, tracking interactions and movement.

成体マウス頭蓋冠骨髄中の造血幹細胞および前駆細胞のin vivo 4次元トラッキングで

Through a delicate balance between quiescence and proliferation, self renewal and production of differentiated progeny, hematopoietic stem cells (HSCs) ...

Adenofection: A Method for Studying the Role of Molecular Chaperones in Cellular Morphodynamics by Depletion-Rescue Experiments

Cellular processes such as mitosis and cell differentiation are governed by changes in cell shape that largely rely on proper remodeling of the cell cytoskeletal structures. This involves the assembly-disassembly of higher-order macromolecular structures at a given time and location, a process that is particularly sensitive to perturbations caused by overexpression of proteins. Methods that can preserve protein homeostasis and maintain near-to-normal cellular morphology are highly desirable to determine the functional contribution of a protein of interest in a wide range of cellular processes. Transient depletion-rescue experiments based on RNA interference are powerful approaches to analyze protein functions and structural requirements. However, reintroduction of the target protein with minimum deviation from its physiological level is a real challenge. Here we describe a method termed adenofection that was developed to study the role of molecular chaperones and partners in the normal operation of dividing cells and the relationship with actin remodeling. HeLa cells were depleted of BAG3 with siRNA duplexes targeting the 3&#39;UTR region. GFP-tagged BAG3 proteins were reintroduced simultaneously into &#62;75% of the cells using recombinant adenoviruses coupled to transfection reagents. Adenofection enabled to express BAG3-GFP proteins at near physiological levels in HeLa cells depleted of BAG3, in the absence of a stress response. No effect was observed on the levels of endogenous Heat Shock Protein chaperones, the main stress-inducible regulators of protein homeostasis. Furthermore, by adding baculoviruses driving the expression of fluorescent markers at the time of cell transduction-transfection, we could dissect mitotic cell dynamics by time-lapse microscopic analyses with minimum perturbation of normal mitotic progression. Adenofection is applicable also to hard-to-infect mouse cells, and suitable for functional analyses of myoblast differentiation into myotubes. Thus adenofection provides a versatile method to perform structure-function analyses of proteins involved in sensitive biological processes that rely on higher-order cytoskeletal dynamics.

We describe a method for depletion-rescue experiments that preserves cellular integrity and protein homeostasis. Adenofection enables functional analyses of proteins within biological processes that rely on finely tuned actin-based dynamics, such as mitotic cell division and myogenesis, at the single-cell level.

Adenofection：枯渇-レスキュー実験によって細胞Morphodynamicsにおける分子シャペロンの役割を研究するための方法

Cellular processes such as mitosis and cell differentiation are governed by changes in cell shape that largely rely on proper remodeling of the cell ...

An Efficient In Vitro Transposition Method by a Transcriptionally Regulated Sleeping Beauty System Packaged into an Integration Defective Lentiviral Vector

The Sleeping Beauty (SB) transposon is a non-viral integrating system with proven efficacy for gene transfer and functional genomics. To optimize the SB transposon machinery, a transcriptionally regulated hyperactive transposase (SB100X) and T2-based transposon are employed. Typically, the transposase and transposon are provided transiently by plasmid transfection and SB100X expression is driven by a constitutive promoter. Here, we describe an efficient method to deliver the SB components to human cells that are resistant to several physical and chemical transfection methods, to control SB100X expression and stably integrate a gene of interest (GOI) through a &#34;cut and paste&#34; SB mechanism. The expression of hyperactive transposase is tightly controlled by the Tet-ON system, widely used to control gene expression since 1992. The gene of interest is flanked by inverted repeats (IR) of the T2 transposon. Both SB components are packaged in integration defective lentiviral vectors transiently produced in HEK293T cells. Human cells, either cell lines or primary cells from human tissue, are in vitro transiently transduced with viral vectors. Upon addition of doxycycline (dox, tetracycline analog) into the culture medium, a fine-tuning of transposase expression is measured and results in a long-lasting integration of the gene of interest in the genome of the treated cells. This method is efficient and applicable to the cell line (e.g., HeLa cells) and primary cells (e.g., human primary keratinocytes), and thus represents a valuable tool for genetic engineering and therapeutic gene transfer.

An Efficient In Vitro Transposition Method by a Transcriptionally Regulated Sleeping Beauty System Packaged into an Integration Defective Lentiviral Vector

This protocol describes a method to achieve stable integration of a gene of interest into the human genome by the transcriptionally regulated Sleeping Beauty system. Preparation of the integration of defective lentiviral vectors, the in vitro transduction of human cells, and the molecular assay on transduced cells are reported.

統合欠陥レンチウイルスベクターにパッケージ化された転写調節睡眠美容システムによって効率的な体外転位法

The Sleeping Beauty (SB) transposon is a non-viral integrating system with proven efficacy for gene transfer and functional genomics. To optimize the SB ...

Quantitative Approaches for Studying Cellular Structures and Organelle Morphology in Caenorhabditis elegans

Defining the cellular mechanisms underlying disease is essential for the development of novel therapeutics. A strategy frequently used to unravel these mechanisms is to introduce mutations in candidate genes and qualitatively describe changes in the morphology of tissues and cellular organelles. However, qualitative descriptions may not capture subtle phenotypic differences, might misrepresent phenotypic variations across individuals in a population, and are frequently assessed subjectively. Here, quantitative approaches are described to study the morphology of tissues and organelles in the nematode Caenorhabditis elegans using laser scanning confocal microscopy combined with commercially available bio-image processing software. A quantitative analysis of phenotypes affecting synapse integrity (size and integrated fluorescence levels), muscle development (muscle cell size and myosin filament length), and mitochondrial morphology (circularity and size) was performed to understand the effects of genetic mutations on these cellular structures. These quantitative approaches are not limited to the applications described here, as they could readily be used to quantitatively assess the morphology of other tissues and organelles in the nematode, as well as in other model organisms.

Quantitative Approaches for Studying Cellular Structures and Organelle Morphology in Caenorhabditis elegans

This study outlines quantitative measurements of synaptic size and localization, muscle morphology, and mitochondrial shape in C. elegans using freely available image processing tools. This approach allows future studies in&#160;C. elegans&#160;to quantitatively compare the extent of tissue and organelle structural changes as a result of genetic mutations.

カエモルハブ炎エレガンスにおける細胞構造と器官形態学の研究に関する定量的アプローチ

Defining the cellular mechanisms underlying disease is essential for the development of novel therapeutics. A strategy frequently used to unravel these ...

In Vitro Analysis of E3 Ubiquitin Ligase Function

The covalent attachment of ubiquitin (Ub) to internal lysine residue(s) of a substrate protein, a process termed ubiquitylation, represents one of the most important post-translational modifications in eukaryotic organisms. Ubiquitylation is mediated by a sequential cascade of three enzyme classes including ubiquitin-activating enzymes (E1 enzymes), ubiquitin-conjugating enzymes (E2 enzymes), and ubiquitin ligases (E3 enzymes), and sometimes, ubiquitin-chain elongation factors (E4 enzymes). Here, in vitro protocols for ubiquitylation assays are provided, which allow the assessment of E3 ubiquitin ligase activity, the cooperation between E2-E3 pairs, and substrate selection. Cooperating E2-E3 pairs can be screened by monitoring the generation of free poly-ubiquitin chains and/or auto-ubiquitylation of the E3 ligase. Substrate ubiquitylation is defined by selective binding of the E3 ligase and can be detected by western blotting of the in vitro reaction. Furthermore, an E2~Ub discharge assay is described, which is a useful tool for the direct assessment of functional E2-E3 cooperation. Here, the E3-dependent transfer of ubiquitin is followed from the corresponding E2 enzyme onto free lysine amino acids (mimicking substrate ubiquitylation) or internal lysines of the E3 ligase itself (auto-ubiquitylation). In conclusion, three different in vitro protocols are provided that are fast and easy to perform to address E3 ligase catalytic functionality.

In Vitro Analysis of E3 Ubiquitin Ligase Function

The present study provides detailed in vitro ubiquitylation assay protocols for the analysis of E3 ubiquitin ligase catalytic activity. Recombinant proteins were expressed using prokaryotic systems such as Escherichia coli culture.

イン・ヴィトロ E3ユビキチンリガーゼ関数の解析

The covalent attachment of ubiquitin (Ub) to internal lysine residue(s) of a substrate protein, a process termed ubiquitylation, represents one of the ...

FluoZin-3アッセイによる哺乳類細胞における亜鉛輸送メカニズムの調査

Characterizing Mammalian Zinc Transporters Using an In Vitro Zinc Transport Assay

Transition metals such as Zn2+ ions must be tightly regulated due to their cellular toxicity. Previously, the activity of Zn2+ transporters was measured indirectly by determining the expression level of the transporter under different concentrations of Zn2+. This was done by utilizing immunohistochemistry, measuring mRNA in the tissue, or determining the cellular Zn2+ levels. With the development of intracellular Zn2+ sensors, the activities of zinc transporters are currently primarily determined by correlating changes in intracellular Zn2+, detected using fluorescent probes, with the expression of the Zn2+ transporters. However, even today, only a few labs monitor dynamic changes in intracellular Zn2+ and use it to measure the activity of zinc transporters directly. Part of the problem is that out of the 10 zinc transporters of the ZnT family, except for ZnT10 (transports manganese), only zinc transporter 1 (ZnT1) is localized at the plasma membrane. Therefore, linking the transport activity to changes in the intracellular Zn2+ concentration is hard. This article describes a direct way to determine the zinc transport kinetics using an assay based on a zinc-specific fluorescent dye, FluoZin-3. This dye is loaded into mammalian cells in its ester form and then trapped in the cytosol due to cellular di-esterase activity. The cells are loaded with Zn2+ by utilizing the Zn2+ ionophore pyrithione. The ZnT1 activity is assessed from the linear part of the reduction in fluorescence following the cell washout. The fluorescence measured at an excitation of 470 nm and emission of 520 nm is proportional to the free intracellular Zn2+. Selecting the cells expressing ZnT1 tagged with the mCherry fluorophore allows for monitoring only the cells expressing the transporter. This assay is used to investigate the contribution of different domains of ZnT1 protein to the transport mechanism of human ZnT1, a eukaryotic transmembrane protein that extrudes excess zinc from the cell.

著者スポットライト:ZnT1機能による細胞亜鉛制御の探索 

Zinc transport has proven challenging to measure due to the weak causal links to protein function and the low temporal resolution. This protocol describes a method for monitoring, with high temporal resolution, Zn2+ extrusion from living cells by utilizing a Zn2+ sensitive fluorescent dye, thus providing a direct measure of Zn2+ efflux.

In Vitro亜鉛輸送アッセイを用いた哺乳類亜鉛トランスポーターの特性評価(英語)

Transition metals such as Zn2+ ions must be tightly regulated due to their cellular toxicity. Previously, the activity of Zn2+ transporters was measured ...

カポジ肉腫ヘルペス ウイルスによる細胞変換を勉強するための in Vitroモデル

カポジ肉腫ヘルペスウイルスによる細胞変換を勉強するための in Vitroモデル