$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
p class = "jove_title" >1. غسل أغطية
ملاحظة: اغسل أغطية (24 مم × 60 مم ، # 1.5) وفقا ل Smith et al. ، 2013.
- رتب أغطية في حاوية بريد منزلق بلاستيكية.
- غمر أغطية بالتسلسل في المحاليل التالية والصوتنة لمدة 30-60 دقيقة ، والشطف مع ddH2O 10 مرات بين كل محلول: ddH2O مع قطرة واحدة من صابون الأطباق ؛ 0.1 M KOH. قم بتخزين أغطية الإيثانول بنسبة 100٪ لمدة تصل إلى 6 أشهر.
ملاحظه: لا تلمس الأسطح الزجاجية بأصابع غير محبوبة. استخدم الملقط بدلا من ذلك.
فئة
2. طلاء نظيف (24 مم × 60 مم ، # 1.5) أغطية مع mPEG- و biotin-PEG-silane
ملاحظة: يستخدم هذا البروتوكول على وجه التحديد نظام البيوتين والستربتافيدين لوضع الأكتين والأنابيب الدقيقة داخل مستوى التصوير TIRF. يمكن استخدام الطلاءات والأنظمة الأخرى (على سبيل المثال ، الأجسام المضادة ، بولي إل ليسين ، ميوسين NEM ، إلخ).
- قم بإذابة كميات من مساحيق PEG-silane والبيوتين-PEG-silane.
- قم بإذابة مساحيق PEG في 80٪ من الإيثانول (درجة الحموضة 2.0) لتوليد محاليل مخزون طلاء من 10 مجم / مل mPEG-silane و 2-4 مجم / مل من البيوتين -PEG-silane ، قبل الاستخدام مباشرة.
ملاحظه: غالبا ما تظهر مساحيق PEG مذابة ولكنها قد لا تكون على المستوى المجهري. تستغرق إعادة التعليق المناسبة ~ 1-2 دقيقة مع سحب العينات المستمر. يتم تشجيع المستخدمين على الماصة 10 مرات إضافية بعد ظهور ذوبان المسحوق.
أنذر: ارتد قفازات لحماية البشرة من حمض الهيدروكلوريك المركز عند صنع 80٪ من الإيثانول (درجة الحموضة 2.0).
- قم بإزالة الغطاء النظيف (24 مم × 60 مم ، # 1.5) من تخزين الإيثانول باستخدام ملقط. يجفف بغاز النيتروجين ويخزن في طبق بتري نظيف.
- قم بتغطية الأغطية ب 100 ميكرولتر من محلول الطلاء: خليط من 2 مجم / مل mPEG-silane (MW 2,000) و 0.04 مجم / مل من البيوتين - PEG - silane (MW 3,400) في 80٪ إيثانول (درجة الحموضة 2.0).
ملاحظه: للطلاء المتناثر (موصى به) استخدم 2 مجم / مل mPEG-silane و 0.04 مجم / مل من البيوتين - PEG - سيلان. للطلاء الكثيف ، استخدم 2 مجم / مل mPEG-silane ، 4 مجم / مل من البيوتين - PEG-silane.
- احتضان أغطية عند 70 درجة مئوية لمدة 18 ساعة على الأقل أو حتى الاستخدام.
ملاحظه: تتحلل أغطية المغلفة إذا تم تخزينها عند 70 درجة مئوية لأكثر من أسبوعين.
< p class = "jove_title" >
3. تجميع غرف تدفق التصوير
- قص 12 شريطا من الشريط اللاصق على الوجهين بطول 24 مم. قم بإزالة جانب واحد من دعامة الشريط وقم بتثبيت قطع الشريط المجاورة للأخاديد الستة الموجودة في غرفة تصوير نظيفة.
ملاحظه: يجب أن يكون الشريط مسطحا للتجميع المناسب ، وإلا فسوف تتسرب غرف التصوير. قم بإزالة دعامة الشريط بعناية لتجنب الصدمات. يوصى بانزلاق الغرف المسجلة على سطح نظيف لتنعيم ملامسات غرفة الشريط.
- قم بإزالة القطعة الثانية من دعامة الشريط لكشف الجانب اللاصق من الشريط على طول كل أخدود في الغرفة. ضع شريط الحجرة لأعلى على سطح نظيف.
- امزج راتنجات الايبوكسي ومحاليل المقسى 1: 1 (أو وفقا لتعليمات الشركة المصنعة) في قارب وزن صغير.
- استخدم طرف P1000 لوضع قطرة من الإيبوكسي المختلط بين شرائط الشريط في نهاية كل أخدود لغرفة التصوير (سهم أحمر; الشكل 1 أ). ضع شريط الحجرة / جانب الإيبوكسي لأعلى على سطح نظيف.
- قم بإزالة غطاء مغلف من الحاضنة 70 درجة مئوية. اشطف الأسطح المطلية وغير المطلية من الغطاء باستخدام ddH2O ست مرات ، وجففها بغاز النيتروجين المصفى ، ثم ألصقها على غرفة التصوير مع جانب طلاء الغطاء باتجاه الشريط.
- استخدم طرف ماصة P200 أو P1000 للضغط على واجهة الشريط الزجاجي لضمان إحكام جيد بين الشريط وقلة الغطاء.
ملاحظه: مع الختم المناسب ، يصبح الشريط على الوجهين شفافا. سوف تتسرب غرف التصوير التي تفتقر إلى ملامسات غرفة الشريط الكافية.
- احتضان الغرف المجمعة في درجة حرارة الغرفة لمدة 5-10 دقائق على الأقل للسماح للإيبوكسي بإغلاق آبار الغرفة بالكامل قبل الاستخدام. تنتهي صلاحية غرف التروية في غضون 12-18 ساعة من التجميع.
ملاحظه: اعتمادا على موضع الشريط وسمك الشريط على الوجهين المستخدم ، سيكون للغرفة المجمعة حجم نهائي يتراوح بين 20 و 50 ميكرولتر.
< ص الفئة = "jove_title" >
4. تكييف غرف التروية
- استخدم مضخة التروية (المعدل المحدد على 500 ميكرولتر / دقيقة) لتبادل محاليل التكييف بالتتابع في حجرة التروية على النحو التالي:
- تدفق 50 ميكرولتر من 1٪ BSA لتجهيز غرفة التصوير. قم بإزالة المخزن المؤقت الزائد من خزان تركيب قفل Luer.
- تدفق 50 ميكرولتر من 0.005 مجم / مل ستربتافيدين. احتضن لمدة 1-2 دقيقة في درجة حرارة الغرفة. قم بإزالة المخزن المؤقت الزائد من الخزان.
- تدفق 50 ميكرولتر من 1٪ BSA لمنع الارتباط غير المحدد. احتضان لمدة 10-30 ثانية. قم بإزالة المخزن المؤقت الزائد من الخزان.
- تدفق 50 ميكرولتر من المخزن المؤقت الدافئ (37 درجة مئوية) 1x TIRF (1x BRB80 ، 50 ملي KCl ، 10 ملي مولار DTT ، 40 ملي جلوكوز ، 0.25٪ (حجم / حجم) ميثيل السليلوز (4,000 cp)).
ملاحظه: لا تقم بإزالة المخزن المؤقت الزائد من الخزان. هذا يمنع الغرفة من الجفاف ، مما قد يؤدي إلى إدخال فقاعات الهواء في النظام.
- اختياري: تدفق 50 ميكرولتر من بذور الأنابيب الدقيقة المستقرة و 50٪ المخففة في 1x TIRF buffer.
ملاحظه: يجب تحديد التخفيف المناسب تجريبيا ويحتوي على تباين من دفعة إلى أخرى. يعمل التخفيف الذي ينتج عنه 10-30 بذرة لكل مجال رؤية بشكل جيد مع هذا الإعداد.
< p class = "jove_title" >
5. تحضير المجهر
ملاحظة: يتم تصور / تنفيذ التفاعلات الكيميائية الحيوية التي تحتوي على خيوط الأكتين الديناميكية والأنابيب الدقيقة باستخدام مجهر مضان الانعكاس الداخلي الكلي المقلوب (TIRF) المجهز بليزر الحالة الصلبة 120-150 ميجاوات ، وهدف TIRF غمر الزيت المصحح بدرجة الحرارة 63x ، وكاميرا EMCCD. يتم تصور البروتينات في هذا المثال عند الأطوال الموجية التالية: 488 نانومتر (الأنابيب الدقيقة) و 647 نانومتر (الأكتين).
- اضبط جهاز سخان المسرح / الهدف للحفاظ على 35-37 درجة مئوية قبل 30 دقيقة على الأقل من تصوير التفاعل الكيميائي الحيوي الأول.
- قم بتعيين معلمات الحصول على الصور على النحو التالي:
- اضبط الفاصل الزمني للاكتساب على كل 5 ثوان لمدة 15-20 دقيقة.
- اضبط تعريضات الليزر 488 و 647 على 50-100 مللي ثانية بقوة 5٪ -10٪. اضبط زاوية TIRF المناسبة للمجهر.
ملاحظه: بغض النظر عن إعداد المجهر ، فإن أبسط طريقة لضبط طاقة الليزر والتعرض وزاوية TIRF هي إجراء تعديلات على صور أي من البوليمرين وحده (انظر 5.2.2.1 و 5.2.2.2 أدناه). يتم تشجيع المستخدمين بشدة على استخدام أقل إعدادات طاقة الليزر والتعرض التي لا تزال تسمح بالاكتشاف.
- اضبط تفاعل البلمرة (الشكل 1C) لبدء تجميع خيوط الأكتين والحصول على الصور عند 647 نانومتر. قم بإجراء التعديلات المناسبة.
- اضبط تفاعل البلمرة في بئر نضح مكيف ثان لبدء تجميع الأنابيب الدقيقة (الشكل 1 ج) وتصوره عند 488 نانومتر. قم بإجراء التعديلات المناسبة.
< p class = "jove_title" >
6. تحضير خلطات تفاعل البروتين
- قم بإعداد محلول مخزون من التوبولين المسمى بالفلورسنت.
- تحديد تركيز التوبولين محلي الصنع غير المسمى عن طريق القياس الطيفي في Abs280 ، على النحو التالي:
- مقياس الطيف الضوئي الفارغ مع 1xBRB80 يفتقر إلى GTP.
- احسب تركيز التوبولين باستخدام معامل الانقراض المحدد البالغ 115,000 م ‐ 1 سم ‐ 1 والصيغة التالية: < br / >

- قم بتعليق 488-توبولين المجفف بالتجميد تجاريا إلى 10 ميكرومتر (1 مجم / مل ؛ 100٪ ملصق ) مع 20 ميكرولتر من 1x BRB80 يفتقر إلى GTP.
- قم بإذابة 7.2 ميكرولتر من 100 ميكرومتر من التوبولين المعاد تدويره غير المسمى على الثلج.
ملاحظه: يعد التوبولين المعاد تدويره أمرا بالغ الأهمية لنجاح تجميع الأنابيب الدقيقة في المختبر لأنه يزيل الثنائيات غير المختصة بالبلمرة المتكونة في مخزونات البروتين المجمدة.
- امزج 3 ميكرولتر من 10 ميكرومتر 488-توبولين مع 7.2 ميكرولتر من 100 ميكرومتر توبولين غير مسمى ، لا يزيد عن 15 دقيقة قبل الاستخدام.
- تحضير محلول مخزون الأكتين المسمى بالفلورسنت.
- بالنسبة للبروتينات محلية الصنع ، حدد تركيز وتسمية النسبة المئوية للأكتين عن طريق قياس الطيف الضوئي AbsAbs290 و Abs650 ، على النحو التالي:
- مقياس الطيف الضوئي الفارغ مع G-buffer.
- احسب تركيز الأكتين غير المسمى باستخدام معامل الانقراض المحدد البالغ 25،974 م ‐ 1 سم ‐ 1 والصيغة التالية:

- احسب تركيز اللايسين المسمى Alexa-647-actin باستخدام معامل انقراض الأكتين غير المسمى ، وعامل تصحيح الفلور 0.03 ، والصيغة التالية:

- احسب تسمية النسبة المئوية ل Alexa-647-actin باستخدام ε المحدد ل Alexa-647 من 239,000 M-1 cm‐1 ، على النحو التالي:

- قم بإذابة 2 ميكرولتر من 3 ميكرومتر 100٪ من البيوتين أكتين المسمى (المسمى على بقايا اللايسين). خفف 10 أضعاف بإضافة 18 ميكرولتر من G-buffer.
- اجمع بين 3 ميكرولتر من الأكتين الحيوي المخفف ، والكميات المناسبة من الأكتين غير المسمى والملصق (أعلاه) بحيث يكون المزيج النهائي 12.5 ميكرومتر من إجمالي الأكتين مع 10٪ -30٪ ملصق الفلورسنت.
ملاحظه: يمكن لأكثر من 30٪ من مونومرات الأكتين الفلورية (النهائية) أن تضر بدقة التصوير حيث يصعب تمييز الخيوط من الخلفية.
- تحضير خلطات التفاعل (الشكل 1 ج).
- تحضير مزيج الهيكل الخلوي (الأنبوب أ) عن طريق الجمع بين 2 ميكرولتر من مخزون مزيج الأكتين 12.5 ميكرومتر (6.2.3) مع مزيج مخزون التوبولين (6.1.4) ، قبل 15 دقيقة على الأكثر من التصوير. يحفظ على الثلج حتى الاستخدام.
- قم بإعداد مزيج تفاعل البروتين (الأنبوب B) من خلال الجمع بين جميع المكونات والبروتينات التجريبية الأخرى ، بما في ذلك 2x TIRF buffer ، ومضاد للتبييض ، والنيوكليوتيدات ، والمخازن المؤقتة ، والبروتينات الملحقة. يظهر مثال في الشكل 1C.
ملاحظه: ينتج عن التخفيف النهائي 1x مخزن مؤقت TIRF يحتوي على ATP و GTP والقوة الأيونية ضمن النطاق الفسيولوجي المقدر.
- احتضان الأنبوب A والأنبوب B بشكل منفصل عند 37 درجة مئوية لمدة 30-60 ثانية. لبدء التفاعل ، امزج وأضف محتويات الأنبوب B إلى الأنبوب A (أدناه).
7. ديناميكيات الأكتين والأنابيب الدقيقة للصورة
- حالة التروية جيدا (الشكل 1 ب ؛ الخطوة 4 أعلاه).
- ابدأ تجميع الأكتين والأنابيب الدقيقة في وقت واحد عن طريق إضافة محتويات الأنبوب B (مزيج التفاعل) إلى الأنبوب A (مزيج الهيكل الخلوي) (الشكل 1 ج).
- تدفق 50 ميكرولتر من التفاعل الذي يحتوي على 1x مخزن مؤقت TIRF مكمل ب 15 ميكرومتر من التوبولين الحر ، و 1 ملي مولار GTP ، و 0.5 ميكرومتر مونومرات أكتين وأحجام مناسبة من أدوات التحكم في العازلة.
- سجل أفلام الفاصل الزمني باستخدام برنامج المجهر للحصول عليها كل 5 ثوان لمدة 15-20 دقيقة
ملاحظه: يحدث بدء ديناميكيات الأكتين والأنابيب الدقيقة في غضون 2-5 دقائق (الشكل 2). تشير التأخيرات الأطول إلى مشاكل في التحكم في درجة الحرارة أو مشاكل البروتينات المتعلقة بالتركيز في مزيج التفاعل.
- قم بتكييف بئر نضح جديد (الخطوة 4) واستبدل حجم المخزن المؤقت ببروتين (بروتينات) تنظيمية ذات أهمية (أي Tau) وعناصر التحكم في المخزن المؤقت (الشكل 1C). اكتساب كما هو موضح في الخطوة 7 (أعلاه) لتقييم البروتينات التنظيمية لوظائف الأكتين والأنابيب الدقيقة الناشئة.