В процессе «клеточного цикла» клетки растут и делятся на две генетически идентичные дочерние клетки. Данный цикл регулируется сложным сигнальным путем, который поддерживает клеточный гомеостаз, регулируя клеточное деление и дупликацию ДНК [Anda, Teru, Kevin F. 1998]. В частности, нокодазол известен как антимитотический препарат для лечения рака, обладающий свойством нарушать динамику микротрубочек во время цитоплазматического и ядерного деления [Blagosklonny, Mikhail V. 2011; Endo, Kingo, et al. 2010]
В данной статье описано исследование антимитотической активности нокодазола в отношении раковых клеточных линий путем мониторинга процесса деления клеток. Для этого клетки Hela стабильно трансфицировали зеленым флуоресцентным белком, слитым с гистоном 2B (H2B-GFP), который визуализирует динамику хромосомной структуры во время прогрессии клеточного цикла[Anda, Teru, Kevin F. 1998]. После обработки клеток нокодазолом или без него с помощью микроскопа Celloger® Mini Plus проводили мониторинг клеточного деления в режиме реального времени.
Клетки HeLa, трансфицированные плазмидой H2B-GFP, высевали в 24-луночный планшет в количестве 4 х 104 клеток/лунку. Клетки культивировали с 10% фетальной бычьей сывороткой и модифицированной орлиной средой Дульбекко, к которой добавляли 300 мкг/мл G418. После ночного культивирования для прикрепления клеток их инкубировали с 62.5 нМ нокодазола или без него, и проводили визуализацию в реальном времени с помощью микроскопа Celloger® Mini Plus (каналы светлого поля и зеленой флуоресценции, оптика 10X). Изображения получали каждые 15 минут в течение 24 часов.
Рис. 1 Изображения клеток Hela, трансфицированных H2B-GFP, с нокодазолом или без него, полученные при записи таймлапса.
На изображении в светлом поле ядерная мембрана была хорошо видна в начале, затем она постепенно исчезала, и метафаза, когда хромосомы были выровнены в центре клетки, наблюдалась как в светлом поле, так и на флуоресцентных изображениях (рис. 1А). Напротив, в клетках, обработанных нокодазолом, процесс клеточного деления не продолжался, поскольку хроматиды не могли разделиться на обоих концах. На изображении в светлом поле клетки больше не прилипали к дну, и было подтверждено, что ДНК в конечном итоге была фрагментирована, что привело к апоптозу на флуоресцентном изображении (рис. 1В).
Процесс деления клеток отслеживали с течением времени с помощью микроскопа Celloger® Mini Plus, что подтвердило влияние нокодазола на деление клеток.