Name: high throughput fluorometric technique for assessment of macrophage phagocytosis and actin polymerization
Uploaded: 2014-11-27T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 22 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about High Throughput Fluorometric Technique for Assessment of Macrophage Phagocytosis and Actin Polymerization at JoVE.com

The authors would like to thank the following funding sources: RO1 DA 12104, RO1 DA 022935, RO1 DA031202, K05DA033881, P50 DA 011806, 1R01DA034582 (to S.R) and F31 DA026264-01A1, T32 DA07097 (to J.N.).

NOT: daha önce yayınlanan çalışma 12 kullanılan Bu protokol, fagositoz ve aktin polimerizasyonu miktar gibi birden fazla uygulama için de kullanılabilir. protokol değişikliği çeşitli kendisini ödünç, ve Tablo 1 hücre tipleri ve parçacıklar başarıyla geçmiş çalışmalarda kullanılan. Fagositoz veya aktin polimerizasyonu ölçümü için bu protokolün standart kullanımı Şekil 1&#39;de gösterilmiştir. <img alt="Diyagram 1" fo:content-width="4in" src="/files/ftp_upload/52195/52195diagram1.jpg" width="600" /> Şema 1:. Hücreler, kaplama muamele edilmiş ve yapışmaya bırakılmış sonra Şeması fagositoz aktin polimerizasyonu ve miktar tayini için flüorometrik tahlil yeşil floresan (FITC) ile etiketlenir parçacıklar fagositosis için hücrelere ilave edilir. Reaksiyon trypan veya antibi tarafından durdurulurotik yıkama (olmayan içsel parçacıkları elimine etmek için) ve tespit% 4 paraformaldehit ile gerçekleştirilir. Hücreler, daha sonra kırmızı floresan aktin etiket (rodamin falloidin) ve mavi floresan-etiketi (DAPI) ile boyanır. Fagositoz aktin polimerizasyonu ve endeksler yeşil / mavi (FITC / DAPI) ya da kırmızı / mavi (rodamin / DAPI) floresansın nispi floresan birimlerinin oranı olarak ölçülür. 1. Kaplama ve Tedavisi Hücreler NOT: Başlamadan önce, plaka düzeni aşağıdaki kontrolleri en az 4 teknik tekrarlı tedaviler çalışan düşünün, ve şunlardır: sadece ve parçacık hücreleri sadece (tek başına ya da DAPI rodamin yalnız ile, lekesiz). <ol><li> Kontaminasyondan örnekleri korumak amacıyla, steril hücre kültürü kaputu 1-4 adımda reaktiflerin tamamı ilave yürütmek için. </li><li> (Kuyu başına), 50 ul 1-5 x 10 4 hücre 96 oyuklu bir plaka içerisinde Plaka makrofajlar (sıçangil J 774 hücre çizgisi)<html> ve önceden ısıtılmış medya desteklenmiştir. Bu yöntem için ideal plakaları okuyucu özelliklerine bağlı olarak, şeffaf veya siyah dipleri siyah 96-kuyu plakalar vardır. <ol><li> (Fagositosis için canlı bakteri kullanılmıyorsa) takviye edilmiş bir ortam için, tamamlayıcı çağlayanının bir girişimi engellemek için FBS,% 10 ısı ve% 1 penisilin / streptomisin kullanın. Ile yapışmayan hücreler 1-2 yapışma saat ve yapışkan olmayan hücreler için izin verirse, 500 x g&#39;de 10 dakika için hücreler ile plaka aşağı doğru döndürün. </li></ol></li><li> 100 ul (1 x) bir son hacim için 50 ul 2x konsantrasyonda (takviye edilmiş ortam içinde, daha tercihen PBS içinde yeniden süspansiyon haline getirilmiş ya da) istenilen agonistleri / antagonistleri ya da araç kontrolü ekleyin ve bir zaman arzu edilen bir miktarda inkübe edilir. Çok kanallı pipet ve reaktif rezervuarları hızlı işleme kolaylaştıracaktır. </li></ol> Floresan Parçacıkların 2. Opsonizasyon ftp_upload / 52.195 / 52195table1.jpg &quot;width =&quot; 500 &quot;/&gt; Tablo 1: Test edilen hücre tipleri ve fluorometrik olarak analiz floresan parçacıkların olmadığı, fagositoz ve aktin polimerizasyon Tablo 1 hücre tiplerinin kombinasyonu (hücre hatları ve primer hücreler) göstermektedir grup florometrik yöntemi ile kullanılan bildirildi.. Vahşi tip hücreler tarafından fagositoz ve aktin polimerizasyonu şu an dışında, aynı zamanda, bir GFP (yeşil flüoresan protein) ifade eden transfekte edilmiş hücreler tarafından fagositoz incelenmesi için, bu parçacıkların bir kısmı kullanmışlardır. . Floresan haberci ihtiva eden plasmidler ile transfekte edilmiş hücrelerin floresans da DAPI Tablo Efsaneye ek olarak hücresel marker olarak kullanılabilir: A - aktin polimerizasyonu; P - fagositoz; PT - GFP tarafından fagositoz transfekte hücreleri etiketli; OPDex - dekstran boncuk opsonize; HKOP - Isı opsonize öldürülen. <ol><li> Floresan parçacıkların olmadığı ve etiketler her zaman ışıktan korunduğu, dur sağlamakışıkla ağartma önlemek için, hem de inkübasyon sırasında işleme, yıkama ing <ol><li> Üreticinin teknik özelliklerini kullanarak,: (E. coli K-12 suşu E2861) kuru parçacıklar için, floresan ısı öldürülmüş opsonize (HKOP) bakterileri dışarı tartın. 10 Herhalde kitle hesapları yapmak için özen: 1-20: 1 bakteri: hücre oranı (ya da en azından 10: 1 oranı - yaygın fagositoz miktarının kullanılır) 13,14. Parçacıkların sayısı üreticisi tarafından sağlanan veya 1 mg / ml stok çözeltisi seri dilüsyonları couting ile tespit edilebilir. </li><li> 50 ul PBS içinde tekrar süspansiyon ve en yüksek ayarda 1 dakika vorteksleyin. Doğru vorteks (burada ve protokol boyunca) parçacıklar opsonitasyonunu etkinliğini etkileyebilecek bir araya eğilimi gibi olun. </li><li> Süspansiyon içinde olan zerrelerin gibi floresan etiketli dekstran boncuk (Dex boncuklar) için, 1 dakika vorteksleyin, stok çözeltisi, birim d boncuk konsantrasyonuna süspansiyon ya da bağlı olarak 50 ul alır1 boncuk: boncuk etermine montaj 10 kolaylaştırmak için hücre oranı. </li></ol></li><li> Parçacıklara opsonizasyon reaktif eşit hacimde eklenir ve güçlü bir şekilde bir dakika girdap. </li><li> 1 saat boyunca 37 ° C&#39;de bir reaktif opsonizasyon sahip partiküller inkübe edin. </li><li> İnkübasyondan sonra 500 x g&#39;de 5 dakika boyunca santrifüj parçacıkları ve fazla opsonizasyon reaktifi ihtiva eden üstte yüzen çıkarın. 100 ul PBS ilave edilmesiyle parçacıklar yıkanır, girdap 500 x g&#39;de 5 dakika boyunca pelet ve santrifüjatın tekrar süspansiyon. <ol><li> Uygun opsonizasyonunu ve bağlanmamış antikor kaldırılmasını sağlamak için bu adımları iki kez tekrarlayın. </li></ol></li><li> (Bir 96-delikli plaka için yeterli) ortam 5 ml bunları yeniden süspanse edilmesi suretiyle opsonize parçacıkların çalışma çözeltisi hazırlayın ve hücrelere ilave edilene kadar ışıktan uzakta depolamak. </li></ol> 3. Fagositoz <ol><li> Steril reaktif rezervuar içindeki parçacıkların çalışma çözeltisi yerleştirin. Buradan, 50 ekleyin56 (50 ng / ml&#39;lik bir son konsantrasyon için) aşama 1 &#39;de hazırlanan hücrelere opsonize parçacıkların L ve fagositoz standart hücre kültür koşullarında oluşmasına izin verir. Bu yöntem (Şema 2) kullanılarak değerlendirilebilir fagositoz iki yöntem aşağıda görüntülenmiştir. </li></ol><img alt="Diyagram 2" fo:content-width="4in" src="/files/ftp_upload/52195/52195diagram2.jpg" width="600" /> Şema 2:. Onlar yavaş yavaş iyi altındaki hücreleri ulaşmak gibi sürekli karşı senkronize fagositoz karşılaştırılması Sürekli fagositoz zamanla parçacıkların sürekli içselleşmesini gösterir. Bir tezat senkronizasyon adımı (santrifüj) hücre ile partikül temas artırılması ve hücreler tarafından derhal içselleştirilmesi lider, dibine çöker parçacıkları zorlar. Senkronize fagositoz daha hızlı bir bölümünü içselleştiren hızlı bir süreçtirparçacık temas: artmış hücre nedeniyle icles. <ol><li><ol><li> Bakteri kuyunun dibine ulaşmak ve elde etmek için yavaş yavaş dibe batar ve hücreler ile temas, izin daha uzun zaman dilimlerini kullanmak gibi hücreler sürekli opsonize bakterileri fagosite izin Sürekli fagositoz yöntemiyle (Şekil 2) için hücrelerle dokunun. Bir zamanlaması, deney yapılması halinde, farklı zaman aralıklarında bakteri ekleyebilir ve işleme hızını artırmak için, aynı zamanda reaksiyonların tüm plaka durdurun. </li><li> Parçacık artırır senkronize fagositoz yöntemiyle (Şekil 2) için: santrifüj yoluyla hücre teması, her zaman noktalarında senkronizasyonunu kolaylaştırmak için hücreleri ve parçacıklar (500 xg&#39;de 5 dakika) kısa sürede parçacıklar ilave olarak içeren tüm plaka aşağı spin ve Hücre etkileşimi: parçacık hızlandırmak için. <ol><li> Sağ merkezkaç tamamlanmasından sonra başlayan süresi kursu ölçünfugation adım. Zamana yayılmış bir deneyi yürütülmesi durumunda aşağıda tarif edildiği gibi, farklı zaman aralıklarında bağımsız olarak her zaman noktasını durdurun. </li></ol></li></ol></li></ol> NOT: senkronize fagositoz yöntemi biraz daha zahmetli bir öncekinden olduğunu, ancak daha kısa sürede daha yüksek fagositik indeksi sağlar. 4. Durdurma Fagositoz <ol><li> Yapışkan hücreler için, süpernatant kaldırmak ve PBS ile seyreltildi tripan mavisi 50 ul: olmayan içsel bakteri floresan söndürmek için, (2: 1 seyreltme). </li><li> Yapışmayan hücreler için, plaka aşağı spin ve süpernatant kaldırmak. Seyreltilmiş tripan mavisi 50 ul ekleyin. Hücre kaybını en aza indirmek ve yeterli yıkama sağlamak için, her bir yıkama arasında en plaka (500 x g&#39;de 5-10 dakika) santrifüj emin olun. </li><li> Tripan inkübasyon sonrasında, (de açık döner PBS kaldırılana kadar) herhangi bir kalıntı numuneler Tripan kaldırmak için PBS ile hücreleri iki kez yıkayın. Trypan fakat canlı bir bakteri ya da OPDex boncuk, floresan etiketli olmayan içsel ısı öldürülmüş bakteriyel parçacıkların floresan 15,16 söndürmek için gösterilmiştir. Canlı bakteri için, penisilin, streptomisin, veya gentamisin yerine olmayan içsel partiküllerden floresan karıştırıcı etkilerini önlemek için tripan yıkama gibi antibiyotikler ile bir yıkama içerir. </li><li> PBS ile yıkayın, sonra% 4 paraformaldehid, 100 ul hücreleri saptamak, ve oda sıcaklığında 15 dakika inkübe edilir (her bir yıkama için oyuk başına 100 ul). Bu adımda, bir haftaya kadar 4 ° C &#39;de hücreler, kaydetme ve boyama ve miktar, doğrudan devam edin. NOT: Tüm sonraki adımlar bu nokta önsöz hücre kültürü kaputu dışında yapılabilir oluştururlar. </li><li> Tüm sıvı çıkarın ve PBS içinde yeniden 5 ng / ml DAPI 50 ul ekle. Boyama için 5 dakika izin verin ve daha sonra iki kez PBS ile yıkayın. Yıkama adımından sonra, her bir kuyunun ve kayıt fagositozu PBS 50 ul ekleyin. </li&gt; </ol> 5. Aktin Boyama Not: fagositoz ek olarak, florometrik yöntem lamellipodia, pseudopodiae inhibisyonu sırasında azalır aktin, yoğunluğunu ölçmek ve membran bir inhibitör (Şekil 1A) ile muamele sonucu olarak kabarması ile aktin polimerizasyonu miktarının sağlayacaktır. Bu fagositoz ek olarak aktin polimerizasyonu ölçümü ilgilenen varsa isteğe bağlı bir adımdır. Aktin polimerizasyon fagositoz için floresan parçacıklar kullanılarak, nihai hedefi ise isteğe bağlıdır. <ol><li> Paraformaldehit sabitleme (adım 4.3) takiben, her bir yıkama için oyuk başına 100 ul PBS ile iki kez plakayı yıkayın. Nüfuziyet kabiliyeti PBS içinde% 0.1 Triton X-100, 50 ul ilave edin ve oda sıcaklığında -5 dakika inkübe edilir. </li><li> (Yukarıdaki gibi) PBS ile% 0.1 Triton X-100, 2 kez yıkayın ve Labe spesifik olmayan bağlanmanın olmaması için 20 dakika boyunca,% 1 sığır serum albümini (BSA) ile blokel. </li><li> Engelleme ardından, BSA çözüm kaldırmak ve hemen rodamin Phalloidin ekleyin. , Rodamin leke çalışma çözeltisi hazırlamak (bir plaka için yeterli) PBS, 5 ml (üretici tarafından sağlanan) metanoik çözeltisi 100 ul kullanın. Çalışma çözeltisinden oyuk başına 50 ul ilave edildi ve oda sıcaklığında 20 dakika inkübe edilir. NOT: adımda çamaşır adımları ve DAPI boyama takiben 4.4 hücreleri ölçümü için hazır olacak. </li></ol> 6. sayısallaştırılması <ol><li> Λ = 460 nm λ = 355 nm ve emisyon filtresi uyarma filtresi kullanılarak λ = 518 nm, mavi floresan de λ = 488 nm ve emisyon filtresi uyarma filtresi kullanılarak floresan plak okuyucu kayıt yeşil floresan ile fagositozu ölçmek için. </li><li> Λ = 355 nm ve λ = 460 nm (yukarıdaki gibi), ve kırmızı grip ile bir floresan plaka okuyucu kayıt mavi floresan kullanılarak aktin polimerizasyonu ölçmek içinλ = 584 nm ve emisyon filtresi λ = 620 nm uyarma filtresi üzerinden orescence. NOT: Orbital veya merkezi algılama kayıt için kabul edilebilir. Bazı hücre tiplerinin vaka yörünge kayıt avantaj olabilir hangi merkeze daha kuyudan, kenarına daha toplamak. Özellikle, yörünge etrafında üç nokta, ortalama aynı zamanda daha hassas sonuçlar elde etmek için kullanılabilir. </li><li> Aktin ölçümü (Grafik 1) vs parçacık etiket veya fagositik bağlı, (DAPI itibaren) mavi floresan okuma yeşil veya kırmızı floresan toplam RFU bölün. Yüksek olması nedeniyle plaka için plaka varyans, en iyi gözlenen eğilimleri göstermek ve daha güvenilir istatistiksel analiz kolaylaştırmak için, (örneğin = 0 kontrolü t göreceli olarak) göreceli indeksleri kullanın. </li></ol>

<ol>
	<li>Murphy, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Janeway's Immunobiology. , (2012).</li><li>Burke, D. W., O'Connor, D. O., Zalenski, E. B., Jasty, M., Harris, W. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Micromotion+of+cemented+and+uncemented+femoral+components.">Micromotion of cemented and uncemented femoral components.</a> The Journal Of Bone And Joint Surgery. British Volume. 73 (1), 33-37 (1991).</li><li>Duan, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Resistance+to+malaria+by+enhanced+phagocytosis+of+erythrocytes+in+LMP7-deficient+mice.">Resistance to malaria by enhanced phagocytosis of erythrocytes in LMP7-deficient mice.</a> PloS One. 8 (3), 59633 (2013).</li><li>Dementhon, K., El-Kirat-Chatel, S., Noel, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+an+in+vitro+model+for+the+multi-parametric+quantification+of+the+cellular+interactions+between+Candida+yeasts+and+phagocytes.">Development of an in vitro model for the multi-parametric quantification of the cellular interactions between Candida yeasts and phagocytes.</a> PloS One. 7 (3), 32621 (2012).</li><li>Al-Bader, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+trehalose+biosynthesis+in+Aspergillus+fumigatus+development,+stress+response,+and+virulence.">Role of trehalose biosynthesis in Aspergillus fumigatus development, stress response, and virulence.</a> Infection And Immunity. 78 (7), 3007-3018 (2010).</li><li>Acosta-Iborra, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Macrophage+oxygen+sensing+modulates+antigen+presentation+and+phagocytic+functions+involving+IFN-gamma+production+through+the+HIF-1+alpha+transcription+factor.">Macrophage oxygen sensing modulates antigen presentation and phagocytic functions involving IFN-gamma production through the HIF-1 alpha transcription factor.</a> Journal Of Immunology. 182 (5), 3155-3164 (2009).</li><li>Ojielo, C. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Defective+phagocytosis+and+clearance+of+Pseudomonas+aeruginosa+in+the+lung+following+bone+marrow+transplantation.">Defective phagocytosis and clearance of Pseudomonas aeruginosa in the lung following bone marrow transplantation.</a> Journal Of Immunology. 171 (8), 4416-4424 (2003).</li><li>Neu, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CD14-dependent+monocyte+isolation+enhances+phagocytosis+of+listeria+monocytogenes+by+proinflammatory,+GM-CSF-derived+macrophages.">CD14-dependent monocyte isolation enhances phagocytosis of listeria monocytogenes by proinflammatory, GM-CSF-derived macrophages.</a> PloS One. 8 (6), 66898 (2013).</li><li>Sokolovska, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activation+of+caspase-1+by+the+NLRP3+inflammasome+regulates+the+NADPH+oxidase+NOX2+to+control+phagosome+function.">Activation of caspase-1 by the NLRP3 inflammasome regulates the NADPH oxidase NOX2 to control phagosome function.</a> Nature Immunology. 14 (6), 543-553 (2013).</li><li>Janko, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CRP/anti-CRP+antibodies+assembly+on+the+surfaces+of+cell+remnants+switches+their+phagocytic+clearance+toward+inflammation.">CRP/anti-CRP antibodies assembly on the surfaces of cell remnants switches their phagocytic clearance toward inflammation.</a> Frontiers in Immunology. 2 (2), 70 (2011).</li><li>Clatworthy, M. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Systemic+lupus+erythematosus-associated+defects+in+the+inhibitory+receptor+FcgammaRIIb+reduce+susceptibility+to+malaria.">Systemic lupus erythematosus-associated defects in the inhibitory receptor FcgammaRIIb reduce susceptibility to malaria.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 104 (17), 7169-7174 (2007).</li><li>Ninkovic, J., Roy, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Morphine+decreases+bacterial+phagocytosis+by+inhibiting+actin+polymerization+through+cAMP-,+Rac-1-,+and+p38+MAPK-dependent+mechanisms.">Morphine decreases bacterial phagocytosis by inhibiting actin polymerization through cAMP-, Rac-1-, and p38 MAPK-dependent mechanisms.</a> The American Journal Of Pathology. 180 (3), 1068-1079 (2012).</li><li>Nix, R. N., Altschuler, S. E., Henson, P. M., Detweiler, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hemophagocytic+macrophages+harbor+Salmonella+enterica+during+persistent+infection.">Hemophagocytic macrophages harbor Salmonella enterica during persistent infection.</a> PLoS Pathogens. 3 (12), 193 (2007).</li><li>Xue, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stable+gene+transfer+and+expression+in+cord+blood-derived+CD34++hematopoietic+stem+and+progenitor+cells+by+a+hyperactive+Sleeping+Beauty+transposon+system.">Stable gene transfer and expression in cord blood-derived CD34+ hematopoietic stem and progenitor cells by a hyperactive Sleeping Beauty transposon system.</a> Blood. 114 (7), 1319-1330 (2009).</li><li>Hed, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methods+for+distinguishing+ingested+from+adhering+particles.+Methods+in+Enzymology.">Methods for distinguishing ingested from adhering particles. Methods in Enzymology.</a> 132. , 198-204 (1986).</li><li>Scott, A. J., Woods, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Monitoring+internalization+of+Histoplasma+capsulatum+by+mammalian+cell+lines+using+a+fluorometric+microplate+assay.">Monitoring internalization of Histoplasma capsulatum by mammalian cell lines using a fluorometric microplate assay.</a> Medical Mycology. 38 (1), 15-22 (2000).</li></ol>

The authors have no competing financial interests.

Florometrik tekniğin başlıca kısıtlamaları deney varyans yanı sıra geniş bir yıkama ve yapışkan olmayan hücrelerin kullanımı ile ortaya çıkan hücre kaybı vardır. Varyans nedeniyle hazır çözeltinin hazırlanması sırasında tartım ve pipetleme gibi floresan parçacıkların varyasyon büyük ölçüde görülmektedir deney için deney parçacıkların aynı sayıda muhafaza tam bir yol değildir. (-; Parçacıklar hemen eklenen ve kaldırılan t = 0 kontrol) deneyler ...

Floresan sinyal miktarının belirlenmesi yaygın, akım sitometri konfokal mikroskopi ve ELISA multiplex için analiz FRET, PCR kadar bilimsel yöntemlerle çok sayıda kullanılmıştır. Floresan görüntüleme ve miktar geniş bir uygulama vardır ve çeşitli hücresel süreçlerin kantitatif analiz için harika bir araç olabilir. Floresan belirteçleri ve sinyal kullanımı son on yılda devrim olmuştur, ve floresan plaka okuyucu çıkması hücresel süreçleri sırasında yayılan floresan yüksek verim miktarının kolaylaştırmıştır. Florimetrik analiz fagositoz miktarının büyük bir araç olarak hizmet verebilir. Fagositoz, 1800 1 Metchnikoff tarafından fagositoz keşfinden bu yana çalışılmıştır. Yıllar geçtikçe, çeşitli yöntemler bakteriyel, viral, fungal ve parazitik patojenler 2-5 istila karşı doğal bağışıklık savunma için gerekli bu önemli süreci incelemek için kullanılmıştır. Sırayla miktar kullanılan mikroskopi ve Stereolojik tekniklerin Önceki yöntemler daha sonra içselleştirilmiş parçacıklar (manuel veya yazılım kullanımı ile) 6-8 sayılarak ölçüldü phagocytosing hücreleri, görselleştirmek için. Kantitatif analiz için yalnız mikroskopi kullanılarak bazı dezavantajları bakterilerin manuel sayım emek yoğun ve gözlemci önyargı daha eğilimli olduğunu vardır. Fagositoz belirlenmesinde kullanılan diğer bir yöntem, bakteriyel kültür tabakalarına (fagositoz sonra) hücre lizatları bakterilerin kaplama mikrobiyolojik bir tekniktir, ancak bu yöntem bakteri mekanizmaları ve kısmen içsel bakterilerin varlığı hesaba başarısız olabilir. Bu yöntem mikroskopi göre daha emek yoğun ve analiz için birkaç gün sürer. Akış sitometri fagositoz ölçmek için hızlı, en etkili yolu olarak görünmektedir ve birçok grup 9-11 tarafından kullanılmıştır, ancak yüksek maliyet yaygın in ile ilgiliDaha önce de belirtildiği deneylere göre analiz için gerekli gösterge en pahalı bir yöntem sağlar. flüorometrik yöntem engelleyici maliyeti olarak değil floresan kullanarak ekipman tarafsız ölçümü sunar beri parçacık içselleştirilmesi analizi için flow sitometri için iyi bir alternatiftir. Fluorometri diğer katma faydaları, yüksek verimlilik ve etiketli içselleştirilmiş parçacıklar tarafından yayılan floresan ölçülmesi için yüksek verimlilik yetenekleri vardır. Fluorometri Faydaları fagositoz dışındaki süreçlerin ölçümü için çıkarım olabilir. Örneğin, florometrik analiz aktin polimerizasyonunda hücre içi ya da zar bağlı reseptör, hücre geçirgenliği / canlılığı, transfeksiyon etkinliği değişiklikler ve modülasyon ifadesi değişikliklere yol açan herhangi bir işlem çalışma uygulanabilir. Florometrik tekniğin bir dezavantajı kullanılan etiketlerin bağlı olarak, yüksek olabilir, yaniDeney genellikle kat değişikliği veya kontrolden oranında artış göreli miktar üzerinden veri, göstererek çözülebilir değişkenliği deneme.

<table><tbody><tr><td>1 &amp;mu;m yellow-green fluorescent Fluo-Spheres;</td><td>Molecular Probes</td><td>F8852</td><td>combine 50&amp;mu;l with 50&amp;mu;l opsonizing reagent for 30 min at 37&lt;sup&gt;o&lt;/sup&gt;C before use</td></tr><tr><td>Heat killed &lt;em&gt;E. coli&lt;/em&gt; BioParticles fluorescein conjugate</td><td>Molecular Probes</td><td>E2861</td><td>reconstitute (5 mg) in 50 &amp;mu;l of PBS and combine with 50 &amp;mu;l opsonizing reagent for 30 min at 37 &amp;deg;C before use</td></tr><tr><td>Opsonizing reagent</td><td>Molecular Probes</td><td>E2870</td><td></td></tr><tr><td>Rhodamine phalloidin</td><td>Molecular Probes</td><td>R415</td><td></td></tr><tr><td>DAPI</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>D9542</td><td></td></tr><tr><td>Trypan blue</td><td>Gibco</td><td>15250-061</td><td></td></tr><tr><td colspan="4">The items below are available in many brands but the items we used in this study are from the following manufacturers:</td></tr><tr><td>RPMI Cell growth media</td><td>Gibco</td><td></td><td>Supplemented with 10% FBS and 1% pennicillin/streptomycin; warm in 37 &amp;deg;C before use</td></tr><tr><td>Fluorescent plate reader - Fluostar Omega</td><td>BMG Labtech</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Paraformaldehyde (16%)</td><td>Fischer Scientific</td><td>AA433689M</td><td>dilute to 4% before use</td></tr><tr><td>96-well plates</td><td>Greiner</td><td>655097</td><td>clear or black or clear bottom - black plates</td></tr><tr><td>Multichannel pipette (8 - 12 channels)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Reagent reservoirs</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>1x PBS</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Microfuge tubes (0.6 ml)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Conicles (10 ml)</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

high throughput fluorometric technique for assessment of macrophage phagocytosis and actin polymerization

flüorometrik analiz amacı fagositozunu ve diğer hücresel süreçleri analiz verimli, düşük maliyetli, yüksek verim yöntemi olarak hizmet etmektir. Bu teknik, hücre çeşitli özelliklerini incelemek için, yapışkan ve yapışkan olmayan, her iki hücre tipinde, çeşitli kullanılabilir. Fagositozu okuyan zaman flüorometrik tekniği gibi makrofajlar ve kimin floresan tripan mavisi varlığında sönmüş olabilir floresan etiketli opsonize edilmiş parçacıklar gibi fagositik hücre tiplerini kullanır. 96 oyuklu plakalar, floresan parçacıkların (yeşil veya kırmızı) yapışkan makrofaj kaplama izlenerek tatbik edilmektedir ve hücreler, zaman çeşitli miktarlarda fagosite izin verilir. Floresan parçacıkların içselleştirme sonra hücreler içsel olmayan, ya da sadece hücre yüzeyine yapışan bakterilerden floresan sinyalin yok olmasına olanak tripan mavisi ile yıkanır. Tripan yıkamayı takiben, hücreler, sabit, PBS ile yıkanır, birnd hücrelerin çekirdekleri etiketlemek için hizmet veren DAPI (nükleer mavi floresan etiket) ile boyandı. Levha çekirdek (mavi) okunması ya da bir parçacık içinde basit bir florometrik miktar olarak (kırmızı / yeşil) floresans yeşil nispi floresan birimlerinin oranı inceleyebilir: mavi ve hücre başına içsel floresan bakteri miktarının göstergesi olan bir fagositik endeksinin belirlenmesi. yıkama için 96 çukurlu bir yöntem ve çok kanallı pipet kullanılarak tahlil süresi, veri toplama sonuna fagositoz sonundan, 45 dakikadan daha azdır. Akış sitometrisi, benzer bir şekilde kullanılabilir, ancak fluorometri avantajı, yüksek verim, numune en az bir manipülasyon ve hücre başına floresan yoğunluğu hızlı ölçümü ile değerlendirme olarak hızlı bir yöntemdir edilebilir. Benzer stratejiler, esasen yapışkan hücreler, canlı etiketli bakteriler, aktin polimerizasyonu, ve floresan kullanılarak herhangi bir işlem uygulanabilir. Bu nedenle, fluorometri düşük maliyetli, yüksek throughp için umut verici bir yöntemdirhücresel süreçlerin çalışmada ut yetenekleri.

Bu protokol kullanılarak fagositozunu ve sonraki aktin polimerizasyonu miktarının iki önemli yolu, sürekli veya senkronize fagositoz gözlemlemektir. Mikroskopik analiz (Şekil 1B) florimetre kayıt ne karşılaştırılabilir floresan görüntüleri göstermektedir (ayrıca Diagram 1). Şekil 1B aktin kırmızı floresan, FITC yeşil floresan 268 HKOP E. etiketleri vardır coli, nükleer DAPI leke ve üç 269 birleştirilmiş görünt...

Watch this Scientific Journal Video about High Throughput Fluorometric Technique for Assessment of Macrophage Phagocytosis and Actin Polymerization at JoVE.com

High Throughput Fluorometric Technique for Assessment of Macrophage Phagocytosis and Actin Polymerization

Here we present a protocol to quantify phagocytosis of fluorescent particles by adherent macrophage cell line using a fluorometric method. This method facilitates a high throughput quantification of particle internalization as well as the resulting actin polymerization.

Makrofaj Fagositoz ve Aktin Polimerizasyon Değerlendirme Yüksek Verimli Florimetrik Tekniği

The goal of fluorometric analysis is to serve as an efficient, cost effective, high throughput method of analyzing phagocytosis and other cellular ...

high-throughput-fluorometric-technique-for-assessment-macrophage

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

14.6K Görüntüleme.  University of Minnesota. Here we present a protocol to quantify phagocytosis of fluorescent particles by adherent macrophage cell line using a fluorometric method. This method facilitates a high throughput quantification of particle internalization as well as the resulting actin polymerization.

Video: High Throughput Fluorometric Technique for Assessment of Macrophage Phagocytosis and Actin Polymerization

"Phagosome Closure Assay" to Visualize Phagosome Formation in Three Dimensions Using Total Internal Reflection Fluorescent Microscopy (TIRFM)

Phagocytosis is a mechanism used by specialized cells to internalize and eliminate microorganisms or cellular debris. It relies on profound rearrangements of the actin cytoskeleton that is the driving force for plasma membrane extension around the particle. In addition, efficient engulfment of large material relies on focal exocytosis of intracellular compartments. This process is highly dynamic and numerous molecular players have been described to have a role during phagocytic cup formation. The precise regulation in time and space of all of these molecules, however, remains elusive. In addition, the last step of phagosome closure has been very difficult to observe because inhibition by RNA interference or dominant negative mutants often results in stalled phagocytic cup formation. 
We have set up a dedicated experimental approach using total internal reflection fluorescence microscopy (TIRFM) combined with epifluorescence to monitor step by step the extension of pseudopods and their tips in a phagosome growing around a particle loosely bound to a coverslip. This method allows us to observe, with high resolution the very tips of the pseudopods and their fusion during closure of the phagosome in living cells for two different fluorescently tagged proteins at the same time.

"Phagosome Closure Assay" to Visualize Phagosome Formation in Three Dimensions Using Total Internal Reflection Fluorescent Microscopy TIRFM

We describe an experimental setup to visualize with unprecedented high resolution phagosome formation and closure in three dimensions in living macrophages, using total internal reflection fluorescence microscopy. It allows monitoring of the base of the phagocytic cup, the extending pseudopods, as well as the precise site of phagosome scission.

&quot;Fagozomun Kapatma Deneyi&quot; kullanma Üç Boyutta fagozomun Formasyonu Visualize&#39;a Toplam İç Yansıma Floresan Mikroskobu (TIRFM)

Phagocytosis is a mechanism used by specialized cells to internalize and eliminate microorganisms or cellular debris. It relies on profound rearrangements ...

İmmünoloji ve Enfeksiyon

Time-lapse 3D Imaging of Phagocytosis by Mouse Macrophages

Phagocytosis plays a key role in host defense, as well as in tissue development and maintenance, and involves rapid, receptor-mediated rearrangements of the actin cytoskeleton to capture, envelop and engulf large particles. Although phagocytic receptors, downstream signaling pathways, and effectors, such as Rho GTPases, have been identified, the dynamic cytoskeletal remodeling of specific receptor-mediated phagocytic events remain unclear. Four decades ago, two distinct mechanisms of phagocytosis, exemplified by Fc&#947; receptor (Fc&#947;R)- and complement receptor (CR)-mediated phagocytosis, were identified using scanning electron microscopy. Binding of immunoglobulin G (IgG)-opsonized particles to Fc&#947;Rs triggers the protrusion of thin membrane extensions, which initially form a so-called phagocytic cup around the particle before it becomes completely enclosed and retracted into the cell. In contrast, complement opsonized particles appear to sink into the phagocyte following binding to complement receptors. These two modes of phagocytosis, phagocytic cup formation and sinking in, have become well established in the literature. However, the distinctions between the two modes have become blurred by reports that complement receptor-mediated phagocytosis may induce various membrane protrusions. With the availability of high resolution imaging techniques, phagocytosis assays are required that allow real-time 3D (three dimensional) visualization of how specific phagocytic receptors mediate the uptake of individual particles. More commonly used approaches for the study of phagocytosis, such as end-point assays, miss the opportunity to understand what is happening at the interface of particles and phagocytes. Here we describe phagocytic assays, using time-lapse spinning disk confocal microscopy, that allow 3D imaging of single phagocytic events. In addition, we describe assays to unambiguously image Fc&#947; receptor- or complement receptor-mediated phagocytosis.

Here we describe methods using spinning disk confocal microscopy to image single phagocytic events by mouse resident peritoneal macrophages. The protocols can be extended to other phagocytic cells.

Fagositoz fare makrofajlar tarafından hızlandırılmış 3D görüntüleme

Phagocytosis plays a key role in host defense, as well as in tissue development and maintenance, and involves rapid, receptor-mediated rearrangements of ...

Quantification of Efferocytosis by Single-cell Fluorescence Microscopy

Studying the regulation of efferocytosis requires methods that are able to accurately quantify the uptake of apoptotic cells and to probe the signaling and cellular processes that control efferocytosis. This quantification can be difficult to perform as apoptotic cells are often efferocytosed piecemeal, thus necessitating methods which can accurately delineate between the efferocytosed portion of an apoptotic target versus residual unengulfed cellular fragments. The approach outlined herein utilizes dual-labeling approaches to accurately quantify the dynamics of efferocytosis and efferocytic capacity of efferocytes such as macrophages. The cytosol of the apoptotic cell is labeled with a cell-tracking dye to enable monitoring of all apoptotic cell-derived materials, while surface biotinylation of the apoptotic cell allows for differentiation between internalized and non-internalized apoptotic cell fractions. The efferocytic capacity of efferocytes is determined by taking fluorescent images of live or fixed cells and quantifying the amount of bound versus internalized targets, as differentiated by streptavidin staining. This approach offers several advantages over methods such as flow cytometry, namely the accurate delineation of non-efferocytosed versus efferocytosed apoptotic cell fractions, the ability to measure efferocytic dynamics by live-cell microscopy, and the capacity to perform studies of cellular signaling in cells expressing fluorescently-labeled transgenes. Combined, the methods outlined in this protocol serve as the basis for a flexible experimental approach that can be used to accurately quantify efferocytic activity and interrogate cellular signaling pathways active during efferocytosis.

Efferocytosis, the phagocytic removal of apoptotic cells, is required to maintain homeostasis and is facilitated by receptors and signaling pathways that allow for the recognition, engulfment, and internalization of apoptotic cells. Herein, we present a fluorescence microscopy protocol for the quantification of efferocytosis and the activity of efferocytic signaling pathways.

Efferocytosis tek hücreli floresans mikroskobu tarafından miktar

Studying the regulation of efferocytosis requires methods that are able to accurately quantify the uptake of apoptotic cells and to probe the signaling ...

Using Enhanced Green Fluorescence Protein-expressing Escherichia Coli to Assess Mouse Peritoneal Macrophage Phagocytosis

This manuscript describes a simple and reproducible method to perform a phagocytosis assay. The first part of this method involves building a pET-SUMO-EGFP vector (SUMO = small ubiquitin-like modifier) and expressing enhanced green fluorescence protein (EGFP) in Escherichia coli (BL21DE). EGFP-expressing E. coli is coincubated with macrophages for 1 h at 37 &#176;C; the negative control group is incubated on ice for the same amount of time. Then, the macrophages are ready for assessment. The advantages of this technique include its simple and straightforward steps, and phagocytosis can be measured by both flow cytometer and fluorescence microscope. The EGFP-expressing E. coli are stable and display a strong fluorescence signal even after the macrophages are fixed with paraformaldehyde. This method is not only suitable for the assessment of macrophage cell lines or primary macrophages in vitro but also suitable for the evaluation of granulocyte and monocyte phagocytosis in peripheral blood mononuclear cells. The results show that the phagocytic capability of peritoneal macrophages from young (eight-week-old) mice is higher than that of macrophages from aged (16-month-old) mice. In summary, this method measures macrophage phagocytosis and is suitable for studying the innate immune system function.

Using Enhanced Green Fluorescence Protein-expressing Escherichia Coli to Assess Mouse Peritoneal Macrophage Phagocytosis

Here, we present a protocol to assess mouse peritoneal macrophage phagocytosis using enhanced green fluorescence protein-expressing Escherichia coli.

Yeşil floresans Protein-ifade gelişmiş kullanma fare Peritoneal makrofaj fagositoz değerlendirmek için Escherichia Coli

This manuscript describes a simple and reproducible method to perform a phagocytosis assay. The first part of this method involves building a ...

Mesenchymal Stem Cell Regulation of Macrophage Phagocytosis; Quantitation and Imaging

Mesenchymal stem cells (MSC) have traditionally been studied for their regenerative properties, but more recently, their immunoregulatory characteristics have been at the forefront. They interact with and regulate immune cell activity. The focus of this study is the MSC regulation of macrophage phagocytic activity. Macrophage (M&#934;) phagocytosis is an important part of the innate immune system response to infection, and the mechanisms through which MSC modulate this response are under active investigation. Presented here is a method to study M&#934; phagocytosis of non-opsonized zymosan particles conjugated to a pH-sensitive fluorescent molecule while in co-culture with MSC. As phagocytic activity increases and the labeled zymosan particles are enclosed within the acidic environment of the phagolysosome, the fluorescence intensity of the pH-sensitive molecule increases. With the appropriate excitation and emission wavelengths, phagocytic activity is measured using a fluorescent spectrophotometer and kinetic data is presented as changes in relative fluorescent units over a 70 min period. To support this quantitative data, the change in the phagocytic activity is visualized using dynamic imaging. Results using this method demonstrate that when in co-culture, MSC enhance M&#934; phagocytosis of non-opsonized zymosan of both naive and IFN-&#947; treated M&#934;. These data add to the current knowledge of MSC regulation of the innate immune system. This method can be applied in future investigations to fully delineate the underlying cellular and molecular mechanisms.

Presented here is a protocol to quantify and produce dynamic images of mesenchymal stem cell (MSC) mediated regulation of macrophage (M&#934;) phagocytosis of non-opsonized yeast (zymosan) particles that are conjugated to a pH-sensitive fluorescent molecule.

Makrofaj Fagositozun Mezenkimal Kök Hücre Regülasyonu; Nicellik ve Görüntüleme

Mesenchymal stem cells (MSC) have traditionally been studied for their regenerative properties, but more recently, their immunoregulatory characteristics ...

Flow Cytometry Approach to Characterize Phagocytic Properties of Acutely-Isolated Adult Microglia and Brain Macrophages In Vitro

Microglia and central nervous system (CNS)-infiltrating macrophages, collectively called CNS mononuclear phagocytes (CNS-MPs), play central roles in neurological diseases including neurodegeneration and stroke. CNS-MPs are involved in phagocytic clearance of pathological proteins, debris and neuronal synapses, each with distinct underlying molecular pathways. Characterizing these phagocytic properties can provide a functional readout that compliments molecular profiling of microglia using traditional flow cytometry, transcriptomics and proteomics approaches. Phagocytic profiling of microglia has relied on microscopic visualization and in vitro cultures of mouse neonatal microglia. The former approach suffers from limited sampling while the latter approach is inherently poorly reflective of the true in vivo state of adult CNS-MPs. This paper describes optimized protocols to phenotype phagocytic properties of acutely-isolated mouse CNS-MPs by flow cytometry. CNS-MPs are acutely isolated from adult mouse brain using mechanical dissociation followed by density gradient centrifugation, incubated with fluorescent microspheres or fluorescent A&#946; fibrils, washed, and then labeled with panels of antibodies against surface markers (CD11b, CD45). Using this approach, it is possible to compare phagocytic properties of brain-resident microglia with CNS-infiltrating macrophages and then assess the effect of aging and disease pathology on these phagocytic phenotypes. This rapid method also holds potential to functionally phenotype acutely-isolated human CNS-MPs from post-mortem or surgical brain specimens. Additionally, specific mechanisms of phagocytosis by CNS-MP subsets can be investigated by inhibiting select phagocytic pathways.

Assessment of phagocytic properties of microglia and brain macrophages can provide a valuable functional dimension to molecular profiling studies. We describe a validated protocol that uses flow cytometry to rapidly and reliably quantify phagocytosis of fluorescent microspheres and amyloid beta fibrils by acutely-isolated microglia and brain macrophages from mouse models.

Microglia and central nervous system (CNS)-infiltrating macrophages, collectively called CNS mononuclear phagocytes (CNS-MPs), play central roles in ...

Nörobilim

In vitro Quantitative Imaging Assay for Phagocytosis of Dead Neuroblastoma Cells by iPSC-Macrophages

Microglia orchestrate neuroimmune responses in several neurodegenerative diseases, including Parkinson&#39;s disease and Alzheimer&#39;s disease. Microglia clear up dead and dying neurons through the process of efferocytosis, a specialized form of phagocytosis. The phagocytosis function can be disrupted by environmental or genetic risk factors that affect microglia. This paper presents a rapid and simple in vitro&#160;microscopy protocol for studying microglial efferocytosis in an induced pluripotent stem cell (iPSC) model of microglia, using a human neuroblastoma cell line (SH-SY5Y) labeled with a pH-sensitive dye for the phagocytic cargo. The procedure results in a high yield of dead neuroblastoma cells, which display surface phosphatidylserine, recognized as an &#34;eat-me&#34; signal by phagocytes. The 96-well plate assay is suitable for live-cell time-lapse imaging, or the plate can be successfully fixed prior to further processing and quantified by high-content microscopy. Fixed-cell high-content microscopy enables the assay to be scaled up for screening of small molecule inhibitors or assessing the phagocytic function of genetic variant iPSC lines. While this assay was developed to study phagocytosis of whole dead neuroblastoma cells by iPSC-macrophages, the assay can be easily adapted for other cargoes relevant to neurodegenerative diseases, such as synaptosomes and myelin, and other phagocytic cell types.

Neurodegenerative diseases are associated with dysregulated microglia functions. This article outlines an in vitro assay of phagocytosis of neuroblastoma cells by iPSC-macrophages. Quantitative microscopy readouts are described for both live-cell time-lapse imaging and fixed-cell high-content imaging.

İPSC-Makrofajlar tarafından Ölü Nöroblastom Hücrelerinin Fagositozu için İn vitro Nicel Görüntüleme Tahlili

Microglia orchestrate neuroimmune responses in several neurodegenerative diseases, including Parkinson&#39;s disease and Alzheimer&#39;s disease. ...

A Time-Efficient Fluorescence Spectroscopy-Based Assay for Evaluating Actin Polymerization Status in Rodent and Human Brain Tissues

Actin, the major component of cytoskeleton, plays a critical role in the maintenance of neuronal structure and function. Under physiological states, actin occurs in equilibrium in its two forms: monomeric globular (G-actin) and polymerized filamentous (F- actin). At the synaptic terminals, actin cytoskeleton forms the basis for critical pre- and post-synaptic functions. Moreover, dynamic changes in the actin polymerization status (interconversion between globular and filamentous forms of actin) are closely linked to plasticity-related alterations in synaptic structure and function. We report here a modified fluorescence-based methodology to assess polymerization status of actin in ex vivo conditions. The assay employs fluorescently labelled phalloidin, a phallotoxin that specifically binds to actin filaments (F-actin), providing a direct measure of polymerized filamentous actin. As a proof of principle, we provide evidence for the suitability of the assay both in rodent and post-mortem human brain tissue homogenates. Using latrunculin A (a drug that depolymerizes actin filaments), we confirm the utility of the assay in monitoring alterations in F-actin levels. Further, we extend the assay to biochemical fractions of isolated synaptic terminals wherein we confirm increased actin polymerization upon stimulation by depolarization with high extracellular K+.

We report a simple, time-efficient and high-throughput fluorescence spectroscopy-based assay for the quantification of actin filaments in ex vivo biological samples from brain tissues of rodents and human subjects.

Kemirgen ve İnsan Beyin Dokularında Aktüer Polimerizasyon Durumunu Değerlendirmek için Zaman Verimli Floresan Spektroskopi Tabanlı Bir Tahlil

Actin, the major component of cytoskeleton, plays a critical role in the maintenance of neuronal structure and function. Under physiological states, actin ...

Micromanipulation Techniques Allowing Analysis of Morphogenetic Dynamics and Turnover of Cytoskeletal Regulators

Examining the spatiotemporal dynamics of proteins can reveal their functional importance in various contexts. In this article, it is discussed how fluorescent recovery after photobleaching (FRAP) and photoactivation techniques can be used to study the spatiotemporal dynamics of proteins in subcellular locations. We also show how these techniques enable straightforward determination of various parameters linked to actin cytoskeletal regulation and cell motility. Moreover, the microinjection of cells is additionally described as an alternative treatment (potentially preceding or complementing the aforementioned photomanipulation techniques) to trigger instantaneous effects of translocated proteins on cell morphology and function. Micromanipulation such as protein injection or local application of plasma membrane-permeable drugs or cytoskeletal inhibitors can serve as powerful tool to record immediate consequences of a given treatment on cell behavior at the single cell and subcellular level. This is exemplified here by immediate induction of lamellipodial cell edge protrusion by the injection of recombinant Rac1 protein, as established a quarter-century ago. In addition, we provide a protocol for determining the turnover of enhanced green fluorescent protein (EGFP)-VASP, an actin filament polymerase prominently accumulating at lamellipodial tips of B16-F1 cells, employing FRAP and including associated data analysis and curve fitting. We also present guidelines for estimating the rates of lamellipodial actin network polymerization, as exemplified by cells expressing EGFP-tagged &#946;-actin. Finally, instructions are given for how to investigate the rates of actin monomer mobility within the cell cytoplasm, followed by actin incorporation at sites of rapid filament assembly, such as the tips of protruding lamellipodia, using photoactivation approaches. None of these protocols is&#160;restricted to components or regulators of the actin cytoskeleton, but can easily be extended to explore in analogous fashion the spatiotemporal dynamics and function of proteins in various different subcellular structures or functional contexts.

We describe how micro- and photomanipulation techniques such as FRAP and photoactivation enable the determination of motility parameters and the spatiotemporal dynamics of proteins within migrating cells. Experimental readouts include subcellular dynamics and turnover of motility regulators or of the underlying actin cytoskeleton.

Morfogenetik dinamiklerini analiz ve hücre iskeleti düzenleyiciler ciro sağlayan Embriyolardan teknikleri

Examining the spatiotemporal dynamics of proteins can reveal their functional importance in various contexts. In this article, it is discussed how ...

Biyoloji

Automated Imaging and Analysis for the Quantification of Fluorescently Labeled Macropinosomes

Macropinocytosis is a non-specific fluid-phase uptake pathway that allows cells to internalize large extracellular cargo, such as proteins, pathogens, and cell debris, through bulk endocytosis. This pathway plays an essential role in a variety of cellular processes, including the regulation of immune responses and cancer cell metabolism. Given this importance in biological function, examining cell culture conditions can provide valuable information by identifying regulators of this pathway and optimizing conditions to be employed in the discovery of novel therapeutic approaches. The study describes an automated imaging and analysis technique using standard laboratory equipment and a cell imaging multi-mode plate reader for the rapid quantification of the macropinocytic index in adherent cells. The automated method is based on the uptake of high molecular weight fluorescent dextran and can be applied to 96-well microplates to facilitate assessments of multiple conditions in one experiment or fixed samples mounted onto glass coverslips. This approach is aimed at maximizing reproducibility and reducing experimental variation while being both time-saving and cost-effective.

Automated assays using multi-well microplates are advantageous approaches for identifying pathway regulators by allowing the assessment of a multitude of conditions in a single experiment. Here, we have adapted the well-established macropinosome imaging and quantification protocol to a 96-well microplate format and provide a comprehensive outline for automation using a multi-mode plate reader.

Floresan Etiketli Makropinozomların Nicelleştirilmesi için Otomatik Görüntüleme ve Analiz

Macropinocytosis is a non-specific fluid-phase uptake pathway that allows cells to internalize large extracellular cargo, such as proteins, pathogens, and ...