يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

سحب الأنابيب النانوية الأغشية من الحويصلات أونيلاميلار العملاقة

10.9K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/56086

⸱

ديسمبر 7, 2017

 ,  ,  , 

* These authors contributed equally

في هذه المقالة

ملخص

شعور العديد من البروتينات في الخلية والحث على انحناء غشاء. يصف لنا طريقة لسحب الأنابيب النانوية الأغشية من الحويصلات الدهنية دراسة التفاعل بين البروتينات أو أي جزيء انحناء نشطة مع الأغشية منحنى في المختبر.

الملخص

إعادة تشكيل غشاء الخلية جزء لا يتجزأ من العديد من الظواهر الخلوية، مثل الالتقام، الاتجار، وتشكيل فيلوبوديا، و ما إلى ذلك. إقران العديد من البروتينات المختلفة الأغشية منحنى بسبب قدرتهم على الشعور أو الحث على غشاء انحناء. وتشمل هذه العمليات عادة، العديد من البروتينات يجعلها معقدة للغاية لدراسة كمياً في الخلية. يصف لنا وضع بروتوكول لإعادة تشكيل غشاء منحنى في المختبر، محاكاة بنية خلوية منحنى مثل الرقبة اندوسيتيك. حويصلة أونيلاميلار عملاقة (جوف) كنموذج لغشاء الخلية، الضغط الداخلي والتوتر السطحي الذي يتم التحكم بتطلع ميكروبيبيتي. تطبيق قوة سحب نقطة على جيوف استخدام الملقط البصري يخلق نانو انحناء عالية متصلة بغشاء مسطح. تقليديا، استخدمت هذا الأسلوب لقياس الخواص الميكانيكية الأساسية للأغشية الدهنية، مثل الانحناء الصلابة. في السنوات الأخيرة، قد اتسع لدراسة كيفية تفاعل البروتينات مع انحناء الأغشية وطريقة تأثيرها على الشكل والميكانيكا الأغشية. نظام الجمع بين ميكرومانيبوليشن و microinjection وملاقط بصرية، والفحص المجهري [كنفوكل] يسمح قياس انحناء الغشاء والغشاء التوتر والكثافة السطحية للبروتينات، وفي نفس الوقت. من هذه القياسات، يمكن الاستدلال على العديد من الخصائص الميكانيكية والمورفولوجية الهامة نظام غشاء البروتين. وبالإضافة إلى ذلك، نحن وضع بروتوكول لإنشاء جوفس حضور تركيز الملح الفسيولوجي، وطريقة لقياس الكثافة السطحية للبروتينات في الغشاء من شدة الأسفار المسماة البروتينات والدهون.

المقدمة

ويرافق العديد من العمليات الخلوية، مثل الالتقام، الاتجار، وتشكيل فيلوبوديا، والعدوى، إلخ، تغييرا جذريا في شكل أغشية الخلية1،2. في الخلية، يشارك عدد من البروتينات في هذه العمليات بملزمة للغشاء وتغيير شكلها. أبرز الأمثلة من أعضاء الأسرة البروتين بن/أمفيفيسين/رفس (بار)، والتي تحتوي على سمة من سمات منحنى عضويا بار المجال3،،من45،،من67. بشكل عام، أنها تتفاعل مع الغشاء بالتقيد بالمجال بار على السطح، وفي كثير من الحالات، لوالب amphipathic إدراج أيض....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

1-إعداد جوفس اليكتروفورميشن في Pt-أسلاك

  1. تنظيف قاعة اليكتروفورميشن (انظر مقدمة و الشكل 1A) وحزب العمال-الأسلاك مع مذيب عضوي مثل الإيثانول أو الأسيتون ليغسل الدهون والماء ليغسل الأملاح.
    ملاحظة: نحن نقترح دقة المسح بعيداً من البقايا مع الأنسجة غارقة في الإيثانول، ثم سونيكاتينج في الأسيتون، الإيثانول، ثم الماء، كل منهما لمدة 5 دقائق.
  2. إعداد خليط دهن من تركيبة الدهون المرغوب في 1 ملغ/مل في كلوروفورم. وينبغي أن تحتوي على المزيج ~ الكسر المولى 0.05% دهن مترافق مع البيوتين (مثلاً، 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-N-[biotinyl(polyethyleneglycol)-2000]) و ~ 0.5% الكسر المولى دهن مترافق ....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

يمكن أن تعطي هذه التجربة أنبوب سحب المعلومات الميكانيكية الحيوية حول الغشاء. نظراً لغياب البروتينات أو جزيئات أخرى أن الزوجين مع انحناء غشاء، الغشاء قوة ونصف قطر الأنبوب يمكن أن ترتبط مع التوتر الغشاء عن طريق تطبيق "هاميلتون" Helfrich كانام سحب المعادلة إلى أنبوب من جيوف50،51

figure-results-1(المعادلة 1.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

طريقة سحب أنابيب من جوفس يعطي معلومات غنية عن نظام بروتين غشائي، كما أنها ليست سوى وسيلة لقياس الخواص الميكانيكية الأساسية للغشاء، ولكنه يساعد على تسليط الضوء على اقتران بين البروتينات والأغشية انحناء. كما ورد في المقدمة، توجد تقنيات أخرى لقياس آثار البروتينات الغشاء التقويس، تفرخ البروتينات مع الدهنية الفرعية ميكرون المربوطة إلى سطح تخميلها18،19 أو مراقبة تشكيل عفوية من الأنابيب جوفس يستنشق ميكروبيبيتي على حقن البروتين20،

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

شكر وتقدير

يشكر المؤلفون سوري بينوا، داميان كوفيلير، ناسوي بيير، فرانسوا كويمينيور، وتومبس جيل لمساهماتهم الأساسية بإنشاء الأسلوب أنبوب نانوي في المجموعة. مجموعة P.B. ينتمي إلى الكونسورتيوم يزار سيلتيس سيلتيسفيبيو لابيكس (ANR-11-LABX0038)، وباريس العلوم والآداب (ANR-10-معرض أيدكس-0001-02). واو-جيم "تساي" مولت التطريز زمالة طويلة الأجل (التف 1527-2014) والإجراءات ماري كوري (H2020-مسكاً-لو-2014، المشروع غشاء-ezrin-أكتين). م. س. وهو "زميل جونيور المجتمع سيمونز ل" الزملاء.

....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
1،2-Dioleoyl-sn-glycero-3-phosphatidylcholine (DOPC)Avanti850375مثال على الدهون المستخدمة في بيانات الشكل 3
1،2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-N- [البيوتينيل (البولي إيثيلين جلايكول) -2000] [DSPE-PEG (2000) - البيوتين]Avanti880129البيوتينية
BODIPY-TR-C5-ceramideالمجسات الجزيئية (ThermoFisher) D7540الدهون الفلورية
BODIPY- FLC5-hexadecanoyl phosphatidylcholine (HPC *)المجسات الجزيئية (ThermoFisher)الدهون الفلورية لمعايرة كثافة
البروتين البيض L- & alpha - فوسفاتيديل كولين (eggPC)Avanti840051تستخدم لمعايرة نصف قطر الأنبوب الثابت
& بيتا ؛ الكازين من حليب الأبقار (>99٪)Sigma AldrichC6905المستخدمة لتخميل الماصة الدقيقة و الغرفة التجريبية
السكروزسيجما ألدريتشS7903
D (+) الجلوكوزسيجما ألدريتشG7021
كلوريد الصوديومسيجما ألدريتشS7653
تريسسيجما ألدريتش10708976001
التناضحالخاسرn / A
أسلاك PT ، قطر 0.5 مم ، 99.99٪ نقيGoodfellow الولايات المتحدة الأمريكيةPT005139تستخدم لمولد
N / aالمستخدمة لإنشاء تيار لمانع
تسرب المعجونVitrex (من CML France)140013 CRITيستخدم لإغلاق جهاز صوتي حمام
N / Aمفيد لتنظيف غرفة التشكيل الكهربائي ، ولكن ليس حاسما
مجهر نيكون مقلوب TE2000 ، نظام متحد البؤر eC1 (نيكون) ، مع خطي ليزر (&lambda ؛ = 488 نانومتر و 543 نانومتر) ؛ ملاقط بصرية ناتجة عن ليزر الموجة المستمرة من ألياف الإيتربيوم 5 واط (&lambda ؛ > 1070 نانومتر ؛ IPG GmBH ألمانيا)مثال على نظام الفحص المجهري متحد البؤر المجهز بملاقط بصرية
معالجاتn / a
شعيرات دموية من البورسليكات (بنصف قطر داخلي وخارجي يبلغ 0.78 مم و 1 مم ، على التوالي)جهاز هارفارد30-0036
مجتذب الماصات الدقيقةأداة SutterInstrument P-2100
microforgeNarishigeMF-800
المحرك الكهروإجهاديPhysik Instrumenten / a
حبات البوليسترين الستربتافيدين المطلية (القطر 3.2 & micro; م)SpherotechSVP-30-5
الدهون مقياس وظيفة التكوين الكهربائي GUV GUV غرفة التشكيل الكهربائي دقيقة

المراجع

  1. McMahon, H. T., Gallop, J. L. Membrane curvature and mechanisms of dynamic cell membrane remodelling. Nature. 438 (7068), 590-596 (2005).
  2. Johannes, L., Wunder, C., Bassereau, P. Bending "on the rocks"--a cocktail of biophysical modules to build e....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

استكشف المزيد من المقالات

الملاقط الضوئيةشفط الماصة الدقيقةالمجهر البؤريانحناء الغشاءارتباط البروتينصلابة الانحناءشدة الفلورةحبيبات الستريبتاديفين