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Sigua, R., Tripathy, S., Anand, P., Gross, S. P. Isolation and Purification of Kinesin from Drosophila Embryos. J. Vis. Exp. (62), e3501, doi:10.3791/3501 (2012).
मक्खियों की खींच और खरीदा जा सकता है और प्रयोगशाला में परिलक्षित. ड्रोसोफिला संस्कृति प्राप्त शीशियों की राशि पर निर्भर करता है, एक अक्सर संस्कृति शीशियों के 'फ्लिप', एक बार शीशियों अधिकतम क्षमता तक पहुँच गया है की जरूरत है. इस प्रवर्धन जारी जब तक लगभग 50 ड्रोसोफिला संस्कृति शीशियों में भर रहे हैं. एक तो बनाता है 'कप उड़ान भरने के 100 मिलीलीटर तिरंगा beakers के साथ (कप बनाने फ्लाई अगले भाग में चर्चा की है). 24 घंटे के बाद, तल पर चिपका मक्खी भोजन के साथ इन कप से बीज नई ड्रोसोफिला संस्कृति शीशियों भ्रूण का उपयोग करें. कमरे के तापमान पर, भ्रूण ड्रोसोफिला के लिए विकास रातोंरात भ्रूण से पूर्ण विकसित मक्खियों को समय के बारे में 8.5 दिनों कर रहे हैं. वरीयता प्राप्त भ्रूण पहली लार्वा चरण में 12-15 घंटे के बाद पक्षियों के बच्चे. लार्वा के बारे में 4 दिन के दूसरे और तीसरे लार्वा चरण में अंडे सेने के बाद 24 और 48 घंटे में दो बार, molting के लिए बढ़ता है. लार्वा तो pupariums में encapsulate और एक 4 दिन की कायापलट करने के लिए प्रस्तुत जब तक टी से उभरतेवारिस पोटा संबंधी मामलों 1. ड्रोसोफिला संस्कृति शीशियों में लगभग दो से तीन दिनों के लिए और अधिक विकास के लिए प्रत्येक में मक्खियों की राशि में वृद्धि की अनुमति दें. जब 400 शीशियों भर रहे हैं, वहाँ मक्खियों के एक पर्याप्त राशि पचास अंडे बिछाने कप (कप 1000 प्रति के बारे में महिला मक्खियों) के लिए होगा. मक्खियों अपने नए वातावरण को समायोजित करने के लिए समय की जरूरत है. यह आमतौर पर उनके लिए दो दिन के बारे में ले जाता है के बाद कप के लिए हस्तांतरित किया जा रहा है, संग्रह के लिए तैयार हो जाओ. अगर प्लेट दैनिक मक्खी कप जगह को साफ रखने, जो मक्खियों लंबे समय तक जीने के लिए अनुमति देगा. (ड्रोसोफिला देखभाल और प्रवर्धन के आगे समझने के लिए, कृपया डीबी रॉबर्ट्स 'ड्रोसोफिला देखें: एक व्यावहारिक दृष्टिकोण 2).
भ्रूण ड्रोसोफिला की बड़ी मात्रा में प्राप्त करने के लिए एक अच्छा स्रोत जनसंख्या 3 पिंजरों, जो व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हैं. विधानसभा और जनसंख्या पिंजरों के रखरखाव पुस्तक ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर में अध्याय 5 और 7 पर देखा जा सकता है: पीसेल और आण्विक जीवविज्ञान 4 में ractical का उपयोग करता है. हालांकि, जनसंख्या पिंजरों महंगे हैं और बनाए रखने के लिए मुश्किल हैं. चूंकि जनसंख्या पिंजरों मक्खियों का एक प्रचुर मात्रा में पकड़ कर सकते हैं, कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग हस्तांतरण और खिला मक्खियों के लिए आवश्यक है. जैसा कि पहले कहा, कार्बन डाइऑक्साइड मक्खियों के स्वास्थ्य कम हो जाती है, उन्हें पैदा करने के लिए के रूप में अच्छी तरह से नहीं रखना. एक छोटे पैमाने पर, 100 मिलीलीटर तिरंगा beakers इस्तेमाल किया जा सकता है. पचास 100 मिलीलीटर beakers के साथ, dechorionated भ्रूण की 9 ग्राम प्राप्त किया जा सकता है. आदेश में मृत मक्खियों, अप्रयुक्त खमीर पेस्ट और अन्य दोष हम अलग जाल आकार के साथ एक डबल स्तरित चलनी पकड़ने बनाया है हटा दें. मृत मक्खियों की तरह एक चलनी जाल अवांछित सामग्री, जबकि भ्रूण के माध्यम से पारित करने के लिए (350 माइक्रोन रोमकूप आकार के) की अनुमति. दूसरा भाग (120 माइक्रोन ताकना आकार) जाल है, जो भ्रूण ड्रोसोफिला और अन्य अशुद्धियों को पकड़ने के जाल के माध्यम से पारित हो जाएगा मतलब है शामिल हैं.
1. फ्लाई कप तैयारी और भ्रूण संग्रह
2. भ्रूण Homogenization और स्पष्टीकरण
3. Microtubule polymerization और kinesin बाइंडिंग
4. सूक्ष्मनलिकाएं और kinesin का में अंतर अवसादन
पूर्ण लंबाई कार्यात्मक kinesin भ्रूण ड्रोसोफिला से शुद्ध किया गया था चित्रा 1 चांदी दाग शुद्धि के दौरान भिन्न भिन्न दिखा जेल दर्शाया गया है. 3 लेन, लेन 2, 1 लेन स्पष्टीकरण के बाद उच्च गति सतह पर तैरनेवाला (2.5 कदम) का एक नमूना है स्पष्टीकरण के बाद गोली का एक नमूना है sucrose के तकिया के साथ पहले अवसादन (4.1 कदम) के बाद सतह पर तैरनेवाला का एक नमूना है, 4 लेन गली 7, 6 लेन, गोली का एक नमूना पहली अवसादन के बाद, 5 लेन दूसरी अवसादन (4.3 कदम) के बाद सतह पर तैरनेवाला के एक नमूना है दूसरे अवसादन के बाद गोली का एक नमूना है की गोली का एक नमूना है 9 लेन, अंतिम अवसादन (4.5 कदम), 8 लेन शुद्ध kinesin नमूना है फ़िल्टर्ड kinesin नमूना है, और लेन 10 मार्कर है. लेन 8 और 9 में 115 के आसपास केडी पर केंद्रित बैंड kinesin एक भारी श्रृंखला, जो figur साथ संगत है1 ई, Saxton 5 1988 में प्रकाशित कागज के 8 लेन चित्रा 2 शुद्ध kinesin अंश की ग पश्चिमी धब्बा का प्रतिनिधित्व करता है. kinesin को भारी श्रृंखला एंटीबॉडी का उपयोग कर पता चला. एंटीबॉडी AKINO1 काफी नहीं करता है अन्य kinesin परिवार के 6 सदस्यों के साथ पार प्रतिक्रिया. ध्यान दें कि हालांकि कार्यात्मक kinesin का एक अच्छा स्रोत में इस प्रोटोकॉल का परिणाम है, जबकि अंश kinesin-1 के लिए समृद्ध है, वहाँ संभवतः अन्य kinesins और अन्य मोटर प्रोटीन सहित संभावना contaminants, कर रहे हैं. हम निस्पंदन द्वारा छोटे contaminants की एक किस्म हटा दिया. जहाँ तक जो आकार से अकेले नहीं किया जा सकता है अन्य मोटर्स को हटाने के रूप में, शोधन क्या दूसरों के द्वारा किया गया अध्ययन kinesin 7 समान है, और हमें विश्वास है कि सक्रिय मोटर के बहुमत kinesin-1 है, लेकिन और अधिक परिष्कृत शोधन की अनुमति होगी इस तरह के रूप में संभावित मोटर contaminants, हटाने कोल एट 8 अल और Saxton एट अल द्वारा किया गया था 9.
kinesin की processivity द्वारा इन विट्रो में एक अणु microtubule के बंधन परख के रूप में मोटर प्रोटीन के लिए गतिशीलता परख "10 हकदार Scholey द्वारा पुस्तक में और अधिक विस्तार में वर्णित में मूल्यांकन किया गया था. संक्षेप में, एक एकल सक्रिय मोटर के साथ योग्य polystyrene मनकों microtubule के साथ संपर्क में लाया गया saturating की उपस्थिति एटीपी (1 मिमी) में है. मोटर microtubule से जुड़ा है, और लेजर जाल के केंद्र से दूर चलने शुरू कर दिया. लेजर बीम शक्ति जाल केंद्र (100 एनएम) से एक पूर्व निर्धारित मनका के विस्थापन पर स्वचालित रूप से बंद कर दिया गया था, मोटर मीट्रिक टन के साथ कोई बोझ के अंतर्गत चलने के लिए अनुमति देता है. फिल्म एक 500 एनएम एकल kinesin मीट्रिक टन के साथ चलने के साथ मनका व्यास से पता चलता है. वीडियो स्क्रीन की लंबाई 20 माइक्रोन से मेल खाती है चित्रा 3 रन की लंबाई के एक पूर्ण लंबाई ड्रोसोफिला kinesin अणुओं के लिए मापा वितरण का प्रतिनिधित्व करता है, यहाँ प्रस्तुत प्रोटोकॉल के अनुसार शुद्ध. exponentiअल वितरण के लिए फिट की एकल kinesin 1.55 औसत runlength ± 0.1 माइक्रोन और 1.28 ± 0.12 फ़िल्टर्ड और अनफ़िल्टर्ड नमूना के लिए माइक्रोन क्रमशः प्रदान करता है.
चित्रा 1 चांदी शुद्ध भिन्न की सना हुआ जेल: प्रत्येक अंश से नमूने एक 10% की जेल में चलाए जा रहे थे. प्रोटीन के 10 μg प्रत्येक लेन में भरी हुई थी. 3 लेन, लेन 2, 1 लेन स्पष्टीकरण के बाद उच्च गति सतह पर तैरनेवाला (2.5 कदम) का एक नमूना है स्पष्टीकरण के बाद गोली का एक नमूना है sucrose के तकिया के साथ पहले अवसादन (4.1 कदम) के बाद सतह पर तैरनेवाला का एक नमूना है, 4 लेन गली 7, 6 लेन, गोली का एक नमूना पहली अवसादन के बाद, 5 लेन दूसरी अवसादन (4.3 कदम) के बाद सतह पर तैरनेवाला के एक नमूना है दूसरे अवसादन के बाद गोली का एक नमूना है की गोली का एक नमूना है अंतिम अवसादन (4.5 कदम), 8 लेन शुद्ध kinesin हैनमूना, 9 लेन फ़िल्टर 100 केडी कटौती बंद Amicon अति 0.5 मिलीग्राम केन्द्रापसारक फिल्टर (Millipore, संयुक्त राज्य अमेरिका) का उपयोग कर kinesin है. नीले तीर प्रोटीन मात्रा कम है और लाल तीर kinesin की केन्द्रापसारक निस्पंदन इस प्रोटोकॉल में प्रयोग किया जाता कदम के कारण एकाग्रता से संकेत मिलता है जिसका संकेत मिलता है.

. चित्रा 2 शुद्ध KHC अंश के विरोधी kinesin के एंटीबॉडी के खिलाफ मिट: kinesin नमूना शुद्ध जेल वैद्युतकणसंचलन के अधीन था और प्राथमिक एंटीबॉडी के खिलाफ मिट nitrocellulose झिल्ली में AKINO1 1 घंटे के लिए (1:1,000 TBST में) कमरे के तापमान पर ऊष्मायन के बाद कमरे के तापमान पर एक घंटे के लिए में गधा विरोधी खरगोश एंटीबॉडी (1:10,000 TBST में). एक ईसीएल किट (chemiluminescent) के लिए ऊपर दिखाए kinesin के संकेत का पता लगाने के लिए इस्तेमाल किया गया था.

चित्रा 3. ड्रोसोफिला पूर्ण लंबाई kinesin के वेग: (ए) और (ख) है और kinesin नमूना फ़िल्टर के Runlength और वेग. (सी) और (डी) और अनफ़िल्टर्ड kinesin के नमूने Runlength वेग.
चित्रा 4 kinesin गतिशीलता की वीडियो. यहाँ क्लिक करें वीडियो देखने के लिए .
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गोजातीय मस्तिष्क सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल शुरू 11 सामग्री के लिए पूर्ण लंबाई kinesin शुद्ध है, हालांकि murine मस्तिष्क के रूप में 12 अच्छी तरह से इस्तेमाल किया गया है. Kinesin के स्रोत के रूप में गोजातीय मस्तिष्क का उपयोग कर के एक बड़े नुकसान ताजा सामग्री शुरू की उपलब्धता है: बूचड़खाने आम तौर पर कर रहे हैं दुर्गम है, और मस्तिष्क अत्यंत ताजा हो क्रम में सक्रिय kinesin को प्राप्त करना चाहिए. इसके अलावा, केवल युवा गायों के दिमाग प्रभावी हैं. अंत में, वर्तमान में गायों की आनुवंशिक हेरफेर एक व्यवहार्य विकल्प नहीं है, तो केवल जंगली प्रकार के प्रोटीन का अध्ययन किया जा सकता है.
चूहे और अधिक सुलभ हैं, लेकिन murine मस्तिष्क कटाई कुछ हद तक कठिन और समय लेने के रूप में शोधन 50 से अधिक दिमाग की आवश्यकता होती है सकते हैं. इसके अलावा, एक माउस कॉलोनी को बनाए रखने के काफी महंगा हो सकता है.
गोजातीय या murine स्रोतों के विपरीत, ड्रोसोफिला लाभ का एक नंबर है. सबसे पहले, मक्खियों को आसानी से कम से कम पूंजी के साथ प्रयोगशाला में कर सकते हैं बाहर विकसित किया जारखना, और कर रहे हैं इस तरह आसानी से सुलभ. ड्रोसोफिला विपुल भ्रूण, जो आसानी से harvested रहे हैं के रूप में यहाँ वर्णित करना. क्योंकि ड्रोसोफिला जीनोम, चालाकी से किया जा सकता है और वास्तव में कई उत्परिवर्ती मक्खियों को आसानी से प्राप्त कर रहे हैं, दोनों प्रकार के जंगली और उत्परिवर्ती प्रोटीन, शुद्ध किया जा सकता है और आनुवंशिक जोड़तोड़ और एक छोटी पीढ़ी अवधि के संयोजन के कारण, अधिक म्यूटेंट अलग किया जा सकता है. हालांकि, यह नोट किया जाना चाहिए, क्योंकि kinesin समारोह का पूरा नुकसान घातक है, और भ्रूण में प्रोटीन मुख्य रूप से प्रदान की जाती है माता के रूप में, यह संभव शुद्ध kinesin म्यूटेंट है कि नाटकीय रूप से प्रभावित कर रहे हैं शुद्ध नहीं है. बहरहाल, यह संभव है के विषमयुग्मजी भ्रूण (परिजन - mut + /) से शुद्ध प्रोटीन, और मिश्रित आबादी का समारोह विशेषताएँ, और तब संभवतः जानवर में phenotypes समारोह में इस तरह के बदलाव से संबंधित है.
परिवर्तन या परिवहन की हानि करने के लिए कई neurodegenerative रोगों आबाद होता है, तथापि, यंत्रवत लिंकऔर एकल अणु समारोह के कारण या तो परिवर्तन करने के लिए या एक बदल संकेत पर्यावरण () की बीमारी परिवर्तन के बीच स्पष्ट नहीं है. प्रोटीन शुद्धि यहाँ विकसित परख इस समझ को आगे बढ़ाने में एक महत्वपूर्ण उपकरण है, क्योंकि एकल अणु assays मोटर्स समारोह का निर्धारण किया जा सकता है चाहिए. साथ इस तरह के अध्ययन phenotypes के vivo लक्षण वर्णन में, संयोजन और मॉडलिंग द्वारा सहायता प्राप्त करने के द्वारा, इस फेरबदल विशिष्ट एकल आणविक गुण और / विकास प्रगति (रोग के बीच संबंध के प्रत्यक्ष निर्धारण की अनुमति देता है एक उदाहरण के रूप में बदल एकल अणु dynein और समारोह के बीच लिंक देखें बिगड़ा neuronal 13 में) परिवहन.
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हम खुलासा करने के लिए कुछ भी नहीं है.
िईद्भस Ngai जेसन डेल रियो और उनके समर्थन और इस परियोजना में सहायता के लिए विशेष धन्यवाद. यह काम RO1 एसपीजी के लिए GM070676 अनुदान द्वारा समर्थित किया गया.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Agar (Granulated) | Fisher Scientific | 1423-500 | |
| Dextrose (D-Glucose) Anhydrous | Fisher Scientific | D16-3 | |
| Petri Dishes | BD Biosciences | 35 1007 | 60x15mm Style (Polyester) 20/bag |
| Drosophila Culture Vials | UCI | ||
| Tricorn beaker | Econo Lab Inc. | B700-100 | Volume:100ml, size: 58x72mm |
| Yeast | Red Star | 2751 | |
| Nylon Mesh | Genesee Scientific | 57-102 | 120 micron pore size |
| Nylon Mesh | Small Parts, Inc. | 06-350/35 | |
| Pipes | Sigma-Aldrich | 108321-27-3 | |
| Pipes | Sigma-Aldrich | 108321-27-3 | |
| Glycerol | Fisher Scientific | 56-81-5 | |
| EGTA | Sigma-Aldrich | 67-42-5 | |
| MgS04(Anhydrous) | Fisher Scientific | 7487-88-9 | |
| PMSF | Sigma-Aldrich | 329-98-6 | |
| Leupeptin | Sigma-Aldrich | 103476-89-7 | |
| Aprotonin | Sigma-Aldrich | 9087-70-1 | |
| TAME | Sigma-Aldrich | 178403-8 | |
| STI | Calbiochem | 65635 | |
| GTP | Sigma-Aldrich | 36051-31-7 | |
| Taxol | Sigma-Aldrich | 33069-62-4 | |
| ATP analog 5’-adenylyl imidodiphosphate | Sigma-Aldrich | 3605-31-7 | |
| NaCl | Mallinckrodt Baker Inc. | 7647-14-5 | |
| ATP | Sigma-Aldrich | 74804-12-9 | |
| Amicon Ultra Centrifugal Filters: .5 mL, 100kD cut off, 8 pack | EMD Millipore | UFC510008 |