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Method Article
ガラスシリンダーを使用して安定的にトランスフェクションされた黒色腫細胞クローンを単離するためのプロトコルが記載されている。私たちは、手順全体の成功に決定的となる可能性のある実践的なアドバイスに焦点を当てています。
ゲノム情報に安定した変化を持つ細胞集団は、研究モデルとして科学者に広く利用されています。細胞トランスフェクションを繰り返す必要はなく、細胞内トランスフェクションは細胞集団の不均一化やトランスフェクション効率のばらつきを引き起こし、再現性に影響を与える可能性があるためです。さらに、大規模な分析に適しています。安定な細胞クローンの作製は、遺伝子機能の研究や組換えタンパク質の作製など、幅広い応用に有用です。最初の一過性トランスフェクションで均質な細胞集団を得る方法はいくつかあります。ここでは、ガラスシリンダーによるシングルセルクローンの単離について説明します。この方法は以前から知られていましたが、いくつかの重要な手順があり、それらを怠ると失敗につながる可能性があります。この方法を使用して、目的のタンパク質を安定して過剰発現するクローン(POI)または目的の遺伝子をノックアウトするクローン(GOI)を取得することに成功しました。薬物濃度選択の最適化、ガラスボンベの調製、得られたクローンがGOIの発現に望ましい変化があるかどうかのPCRによる検証、ウェスタンブロット分析、免疫染色、またはgDNAシーケンシング(派生クローンの種類による)などの調製ステップについて説明します。また、確立された細胞株の表現型の不均一性についても、安定した細胞クローンを得る上で問題となる可能性があるため、これについても説明します。
哺乳類細胞の安定トランスフェクションは、がん研究を含むいくつかの細胞培養アプリケーションで日常的に使用されている方法です。一過性トランスフェクションに対するその利点は、導入された外来遺伝物質が環境要因(細胞のコンフルエント性や複製段階など)や細胞分裂によって失われることがないことです。これは、宿主のゲノムに組み込まれているためです1。安定して発現する細胞株の開発は骨の折れる困難な作業ですが、長期間にわたる持続的な遺伝子発現が必要な場合は、安定細胞株の作製が好ましい選択肢となります。トランスフェクションの最も一般的な目的は、特定の遺伝子または遺伝子産物の発現の過剰産生またはダウンレギュレーションによる機能を研究することです。しかし、組換えタンパク質の産生や遺伝子治療には、細胞2への外来遺伝物質の導入も必要である。
クローンは、1つの個々の細胞から派生した細胞集団として定義されます。単一細胞クローンの単離は、遺伝子型および表現型の多様性を持つ細胞を研究する際の細胞生物学の重要な側面です。細胞クローンの導出には、希釈技術、クローニングリング技術3、細胞選別技術4の3つの主要な技術が使用されます。それぞれに長所と短所があります。ガラスシリンダー技術を使用して黒色腫細胞クローンを単離する方法について詳しく説明します。この方法の利点は、細胞が低密度の細胞培養から中程度のクローン増殖を示すことです。また、選抜された細胞は、すでにコロニーを形成しているため、すでに増殖能を発揮しています5。この手順では、トランスフェクションした細胞をまばらに播種しますが、希釈を制限するのではなく、大きな容器に播種し、選択的抗生物質の存在下で2〜3週間増殖してコロニーを形成するようにします。次に、個々のコロニーは、コロニーの上に置かれ、シリコーングリースを使用して容器に接着されたガラスシリンダーを使用して分離できます。次に、細胞をトリプシンで分離し、次にマルチウェルプレートに移して、選択培地の存在下でさらに培養します。
クローンの単離について記述した研究は数多くありますが、ここでは、選抜後2週間後のクローンのサイズ、単離時のクローンの位置のマーク方法、選抜のための適切な濃度の抗生物質の選択方法など、詳細を示すことに焦点を当てています。私たちは、手順全体の成功に決定的となる可能性のある実践的なアドバイスに焦点を当てています。提示されたプロトコルにより、2〜4週間以内に安定した細胞クローンを得ることができます。この方法は簡単で安価で、複雑な機器は必要ありません。私たちは、GSN KOクローン6,7,8を含む多くの研究モデルを取得することを可能にした技術を共有しています。
1. 薬物濃度最適化のための細胞継代培養と播種
2. 選択した薬物濃度の最適化
3. 細胞播種とトランスフェクション
4. 細胞クローンの生成
5. 分離するクローンの選択
6.ガラスシリンダーの準備
7. クローンの分離
8. 生成された細胞クローンの検証
試薬 | 容積 |
DNAポリメラーゼマスターミックス | 7.5 μl |
フォワードプライマー(10 μM) | 1.5 μl |
リバースプライマー(10μM) | 1.5 μl |
滅菌水 | 3.5 μl |
gDNAの | 1 μl 10 ng gDNA を含む |
テーブル 1.PCR反応混合物の組成。
ステップス | 温度 [°C] | 時間 [分: 秒] |
1 | 95 | 04:00 |
2 | 95 | 00:30 |
3 | 57 | 00:30 |
4 | 72 | 00:45 |
5 | 2, 35x に移動 | X |
6 | 72 | 10:00 |
7 | 8 | ∞ |
テーブル2.PCR反応のサーモサイクラー設定。
試薬 | 容積 |
5 x High-Fidelity DNA ポリメラーゼバッファー | 4 μl |
dNTP(10 mM) | 0.4μl |
フォワードプライマー(10 μM) | 1 μl |
リバースプライマー(10μM) | 1 μl |
滅菌水 | 12.4 μl |
gDNAの | 1 μl 10 ng gDNA を含む |
ハイフィデリティDNAポリメラーゼ | 0.2μl |
テーブル3。PCR反応混合物の組成。
ステップス | 温度 [°C] | 時間 [分: 秒] |
1 | 98 | 00:30 |
2 | 98 | 00:30 |
3 | 61 | 00:30 |
4 | 72 | 01:00 |
5 | ステップ 2 に 35 回進みます。 | X |
6 | 72 | 10:00 |
7 | 8 | ∞ |
テーブル4。PCR反応のサーモサイクラー設定。
試薬 | 量 |
10 x バッファ | 3 μl |
制限酵素 | 1 μl |
滅菌水 | 20.7μl |
プラスミド | 5.3 μl (5 μg の DNA を含む) |
テーブル5。制限消化反応混合物の組成。
9. 細胞株の表現型の不均一性を評価する
提示されたプロトコルを使用して、ガラスシリンダー法による安定的にトランスフェクションされた黒色腫細胞クローンの単離の詳細なデモンストレーションを提供します(図1A)。私たちの研究は黒色腫細胞生物学に関連しており、私たちが使用する最も一般的な研究モデルは、接着性で高侵襲性のA375黒色腫ラインです。私たちの研究により、?...
我々は、ガラスシリンダーを用いた安定トランスフェクションされた黒色腫細胞クローンの単離について詳細に説明してきた。遺伝子の発現が変化したクローンを導出する際には、標的修飾クローンの結果とコントロールの結果を常に比較する必要があるため、コントロールクローンを取得することが重要です。このようにして、トランスフェクション自体または選...
著者は、競合する金銭的利益を宣言しません。
この研究は、ポーランド国立科学センター(プロジェクト#2016/22/E/NZ3/00654、AJMに付与)の支援を受けました。
Name | Company | Catalog Number | Comments |
15 ml centrifuge tube | GoogleLab Scientific | G66010522 | |
150 mm cell culturedish with 20 mm grid | Falcon | 353025 | |
24-wells plate | VWR International | 10062-896 | |
35 mm culture dish | Eppendorf | EP0030700112 | |
6-well plate | Eppendorf | EP0030700113 | |
96-well plate | VWR International | 10062-900 | |
Acetic acid, 80% solution | Chempur | 115687330 | |
Agarose | Prona-Abo | BLE500 | |
Antibiotic-Antimycotic | Gibco | 15240062 | |
anti-GAPDH antibodies | Santa Cruz Biotechnology Inc., | sc-47724 | |
anti-GSN antibodies - clone C20 | Santa Cruz Biotechnology Inc., | sc-6405 | |
anti-GSN antibodies - clone GS-2C4 | Sigma-Aldrich | G44896 | |
Bovine Serum Albumin (BSA) | Sigma-Aldrich | A3294 | |
Color Taq PCR Master Mix (2x) | EurX | E2525 | |
Control Double Nickase Plasmid | Santa Cruz Biotechnology Inc., | sc-437281 | |
Coverslips | bionovo | 16283 | |
Dako Mounting medium | Clontech | S3023 | |
DMSO - Dimethyl sulfoxide | applichem | A3672,0250 | |
DNA Purification Kit | EurX | 3555-02 | |
donkey anti- mouse-Alexa Fluor 488 | Invitrogen | # A-21202 | |
DTT - 1,4-Dithiothreitol | Sigma-Aldrich | 10197777001 | |
EcoRI | Thermo Fisher Scientific | FD0274 | |
EDTA- ethylenediaminetetraacetic acid | Poch (Pol-Aura) | 593280117 | |
EGTA - ethylene glycol-bis(2-aminoethyl ether)- N,N,N’,N’-tetraacetic acid | Sigma-Aldrich | E0396 | |
FBS - Fetal Bovine Serum | Gibco | 10270-106 | |
Gelsolin CRISPR Plasmids | Santa Cruz Biotechnology Inc., | sc-401005-NIC | |
Formaldehyde | Sigma-Aldrich | P6148 | |
Glycerol | Sigma-Aldrich | L-4909 | |
high glucose Dulbecco’s modified Eagle’s medium with reduced concentration (1.5 g/l) of NaHCO3 | Polish Academy of Science,Wroc![]() | 11-500 | |
Hoechst 33342 | Thermo Fisher Scientific | H3570 | |
L-Glutamine | Gibco | 25030-024 | |
Lignin | Bionovo | B-0521 | |
Lipofectamine 3000 Transfection Reagent | Invitrogen | L3000-008 | |
Na3VO4 | Sigma-Aldrich | S6508 | |
Na4P2O7 | Sigma-Aldrich | P8010 | |
NaF | Sigma-Aldrich | 450022 | |
NEBuilder Assembly Tool | http://nebuilder.neb.com/#!/ | ||
pACGFP-C1 | Clontech | ||
PageRuler Prestained Protein Ladder | Thermo Fisher Scientific | 26616 | |
Perfect 100 bp DNA ladder | EurX | E3134 | |
phalloidin-Alexa Fluor 568 | Invitrogen | A12380 | |
Phosphatase Inhibitor Cocktail 2 | Sigma-Aldrich | P5726 | |
Phosphatase Inhibitor Cocktail 3 | Sigma-Aldrich | P0044 | |
Phusion High-Fidelity DNA Polymerase | Thermo Fisher Scientific | F530S | |
Pierce BCA Protein Assay Kit | Thermo Fisher Scientific | 23225 | |
polyethylenimine (PEI) | Sigma-Aldrich | 408727 | |
protease inhibitor cocktail | Sigma-Aldrich | P8340 | |
puromycin | InviviGen | ant-pr | |
SDS - sodium dodecyl sulfate | Sigma-Aldrich | L4509 | |
silicone | CX80 Polska | ||
Sodium chloride - NaCl | Chempur | 7647-14-5 | |
sodium deoxycholate | Sigma-Aldrich | D6750259 | |
sucrose | Poch (Pol-Aura) | PA-06-772090110 | |
the glass cylinders | Sigma-Aldrich | C3983-50EA | |
Tissue Culture Flask 25mL | VWR International | 10062-868 | |
Tissue-culture 75 cm2 flask | VWR | 10062-872 | |
Trisma base | Sigma-Aldrich | T1503 | |
Triton X-100 | Sigma-Aldrich | X100 | |
trypsin | Polish Academy of Science,Wroc![]() | 20-500 | |
urea | Sigma-Aldrich | 8656 | |
xylene solution | Chempur | 115208603 |
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