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

مقالة منهجية

تحليلات لتدفق الكالسيوم المتقدرية في الميتوكوندريا المعزولة والخلايا المستزرعة

14K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/57225

⸱

أبريل 27, 2018

 ,  ,  , 
1Department of Pediatrics, Emory University School of Medicine, 2Emory College of Arts and Sciences, Emory University

في هذه المقالة

ملخص

نقدم هنا، بروتوكولين لقياس المتقدرية Ca2 + تدفق في الميتوكوندريا المعزولة والخلايا المزروعة. الميتوكوندريا المعزولة، ونحن بالتفصيل لوحة المستندة إلى القارئ Ca2 + استيراد الفحص باستخدام Ca2 + حساسة صبغ الكالسيوم الأخضر-5N. للخلايا المستزرعة، يصف لنا طريقة الفحص المجهري [كنفوكل] استخدام Ca2 + صبغ Rhod-2/م.

الملخص

Ca2 + التعامل مع الميتوكوندريا وظيفة هامة في تنظيم العمليات الفيزيولوجية والفيزيولوجية المرضية سواء في مجموعة واسعة نطاق من الخلايا. القدرة على قياس التدفق وافلوكس من Ca2 + من الميتوكوندريا بدقة مهم لتحديد دور المتقدرية Ca2 + المناولة في هذه العمليات. وفي هذا التقرير، نقدم طريقتين لقياس المتقدرية Ca2 + المناولة في الميتوكوندريا المعزولة والخلايا المزروعة. أولاً أننا تفاصيل منصة المستندة إلى قارئ لوحة لقياس المتقدرية Ca2 + الإقبال على استخدام Ca2 + صبغة حساسة الكالسيوم الأخضر-5N. تنسيق المستندة إلى قارئ لوحة تلتف الحاجة إلى المعدات المتخصصة، وصبغ أخضر-5N الكالسيوم مثالي لقياس Ca2 + من الميتوكوندريا الأنسجة المعزولة. لطلبنا، يصف لنا قياس Ca2 + امتصاص المتقدرية في الميتوكوندريا المعزولة من أنسجة القلب الماوس؛ ومع ذلك، يمكن تطبيق هذا الإجراء لقياس المتقدرية Ca2 + الإقبال في الميتوكوندريا المعزولة من أنسجة أخرى مثل الكبد، والعضلات، والدماغ. وثانيا، يصف لنا تحليل القائم على الفحص المجهري [كنفوكل] لقياس المتقدرية Ca2 + في الخلايا بيرميبيليزيد استخدام Ca2 + حساسة صبغ Rhod-2/صباحا والتصوير المجهري ليزر المسح ثنائي الأبعاد باستخدام. يزيل هذا البروتوكول بيرميبيليزيشن صبغ سيتوسوليك التلوث، مما يسمح لتسجيل محددة من التغييرات في كاليفورنيا المتقدرية2 +. وعلاوة على ذلك، يسمح ليزر المسح المجهري للإطار معدلات عالية لالتقاط التغييرات السريعة في المتقدرية Ca2 + استجابة لمختلف العقاقير أو الكواشف المطبقة في الحل الخارجي. يمكن تطبيق هذا البروتوكول على قياس المتقدرية Ca2 + الإقبال في العديد من أنواع الخلايا، بما في ذلك الخلايا الأولية مثل myocytes القلب والخلايا العصبية، وخطوط الخلية مخلدة.

المقدمة

الميتوكوندريا هي المواقع الحاسمة من Ca2 + مخزن داخل الخلايا والإشارات. عقود أبحاث أظهرت أن الميتوكوندريا لديها القدرة على الاستيراد، وتنحية Ca2 + 1،2. الميتوكوندريا، ومع ذلك، ليست المواقع مجرد السلبي من Ca2 + مخزن. Ca2 + في حجرة المتقدرية يؤدي وظائف الإشارات الأساسية بما في ذلك تنظيم المخرجات الأيضية وتفعيل مسارات الموت المتقدرية يتوسط الخلية، التي تم استعراضها سابقا3. للتنظيم الأيضي، Ca2 + يعزز نشاط ثلاثة dehydrogenases المترجمة بمصفوفة دورة حمض تريكاربوكسيليك، فضلا عن مجمعات سلسلة التنفس، لزيادة إنتاج الطاقة المتقدرية4،5 . مع المتقدرية Ca2 + التحميل الزائد و dysregulated المتقدرية Ca2 + المناولة، المسام Ca2 + مشغلات نفاذية المتقدرية الانتقال افتتاح (MPTP)، مما يؤدي إلى بيرميبيليزيشن المتقدرية الغشاء الداخلي، تمزق الأغشية الخسارة المحتملة، خلل mitochondrial، تورم، وفي نهاية المطاف، الخلية وفاة6،7،،من89. وهكذا، Ca2 + إشارات المتقدرية تؤثر تأثيراً مباشرا الحياة الخلوية ومسارات الموت عن طريق السيطرة الأيضية ومحور MPTP الموت.

في السنوات الأخيرة، هناك وقد تم التوسع بسرعة الاهتمام بدراسة المتقدرية Ca2 + ديناميات المستحقة في جزء كبير لتحديد مكونات جزيئية من Ca2 + أونيبورتير المتقدرية المعقدة، الداخلية المتقدرية استيراد غشاء الناقل الذي وضع الأولية من Ca2 + إلى11،،من 10مصفوفة المتقدرية12. تحديد هذه الوحدات الفرعية الهيكلية والتنظيمية أونيبورتير قد أوجد إمكانية استهداف وراثيا المتقدرية Ca2 + تدفق تعدل وظيفة الميتوكوندريا والخلل وتيسير الدراسة مساهمة من أونيبورتير المعقدة والمتقدريه Ca2 + التدفق للمرض13،،من1415. والواقع أن mitochondrial Ca2 + إشارات قد تورط في الأسباب المرضية لمجموعة متنوعة من الأمراض بدءاً من أمراض القلب نيوروديجينيريشن، وسرطان16،،من1718، ،من 1920.

نظراً لأهمية أساسية المتقدرية Ca2 + إشارات في الأيض وموت الخلايا، وجنبا إلى جنب مع نطاق واسع من النظم البيولوجية أن Ca2 + إشارات المتقدرية الآثار، أساليب تقييم المتقدرية Ca2 + تدفق ذات أهمية كبيرة. وليس من المستغرب، وقد وضعت مجموعة متنوعة من تقنيات وأدوات لقياس Ca المتقدرية2 + . وتشمل هذه الأساليب التي تستخدم أدوات مثل Ca نيون2 +-الأصباغ الحساسة21،22 المرمزة وراثيا Ca2 + وأجهزة الاستشعار والموجهة إلى الميتوكوندريا، مثل cameleon وأيكوورين23، 24. والهدف من هذه المقالة هو تسليط الضوء على مختلف أساليب ونظم النموذجي الذي يمكن أن يقاس Ca2 + امتصاص المتقدرية. نحن نقدم طريقتين تجريبية لتقييم المتقدرية Ca2 + تدفق القدرة. استخدام الميتوكوندريا القلب على سبيل مثال، نحن بالتفصيل منصة المستندة إلى قارئ لوحة لقياس Ca المتقدرية2 + صبغ الإقبال على استخدام Ca2 + حساسة الكالسيوم الأخضر-5N مثالي للأنسجة المعزولة الميتوكوندريا14 . باستخدام خلايا 3T3 المستزرعة في المعاهد الوطنية للصحة، يصف لنا أيضا تحليل القائم على تصوير مجهرية [كنفوكل] لقياس المتقدرية Ca2 + في الخلايا بيرميبيليزيد باستخدام Ca2 + حساسة صبغ Rhod-2/ص25.

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

البروتوكول

عليها جميع الأساليب الموصوفة في هذا البروتوكول برعاية الحيوان المؤسسية واستخدام اللجنة لجامعة أموري.

ملاحظة: الجزء الأول هو الإجراء التجريبي لقياس المتقدرية Ca2 + تدفق في الميتوكوندريا القلب معزولة باستخدام قارئ لوحة.

1-الكواشف والحلول

  1. جعل 500 مل من مرض التصلب العصبي المتعدد-عطا المخزن المؤقت لعزل المتقدرية: المانيتول 225 مم، 75 مم السكروز، 5 ملم 4 حمض-(2-hydroxyethyl)-1-بيبيرازينيثانيسولفونيك (حبيس)، 1 مم جليكول-bis(β-aminoethyl ether)-N، N، N '، ن'--حمض tetraacetic (عطا)، عدلت إلى 7.4 درجة الحموضة مع كوه. تعقيم أنه من خلال عامل تصفية 0.22 ميكرومتر وتخزينها في 4 درجات مئوية. التأكد من أن المخزن المؤقت MS اجتا مبردة مسبقاً إلى 4 درجة مئوية قبل الاستخدام.
  2. إعداد 100 مل بوكل المخزن المؤقت: ضبط 125 ملم بوكل، 20 ملم حبيس ومم 1 خ2ص4، 2 مم مجكل2، 40 ميكرومتر عطا ودرجة الحموضة إلى 7.2 مع كوه. احفظه في درجة حرارة الغرفة.
  3. يعد الكالسيوم 1 مم الأسهم الخضراء-5N في ثنائي ميثيل سلفوكسيد ([دمس]). الأسهم الخضراء-5N الكالسيوم يمكن أن يكون الكوتيد وتخزينها في-20 درجة مئوية.
  4. تعد ركائز لامتصاص Ca2 + .
    1. إعداد بيروفات صوديوم 1 م، درجة الحموضة 7.4. قم بتخزينها في مختبرين في-20 درجة مئوية.
    2. إعداد مالات 500 مم، الرقم الهيدروجيني 7.4. قم بتخزينها في مختبرين في-20 درجة مئوية.

2-عزل الميتوكوندريا القلب

  1. Euthanize الماوس وفقا للمعايير المؤسسية.
    ملاحظة: لأسلوبنا المعتمدة مؤسسياً للقتل الرحيم، تم تخديره باستنشاق إيسوفلوراني وضحى بخلع عنق الرحم الفئران.
  2. جمع القلب عن طريق فتح تجويف الصدر، وقطع على طول جانبي الأضلاع، المرافقة القلب، قطع بعيداً من الحجاب الحاجز، ونسق أنسجة القلب.
    ملاحظة: يتم عزل المتقدرية في هذا البروتوكول، من قلب كلها التي جمعت من ماوس الكبار (حوالي 120 ملغ)، التي ينبغي أن تكون كافية لإجراء تجارب عليها 3-4. لعزل المتقدرية من الأنسجة الميتوكوندريا الغنية الأخرى مثل الكبد، يمكن استخدام ما يصل إلى 200 مغ أنسجة يتبع البروتوكول وصف.
  3. شطف الأنسجة في 25 مل من المثلج 1 × الفوسفات مخزنة المالحة (PBS) ضمان أن محشورة كل الدم خارج البطينين دقة.
    ملاحظة: القلب سوف يكون بما فيه الكفاية تشطف عند تشغيل السائل وتقلص من القلب واضحة.
  4. تخطر على القلب إلى قطع صغيرة في 5 مل من برنامج تلفزيوني المثلج 1 x باستخدام مقص حاد.
  5. تجاهل برنامج تلفزيوني ونقل أنسجة القلب مفروم الخالطون دونس تفلون زجاج مل 7 مبردة مسبقاً مع إزالة 0.10 إلى 0.15 مم.
  6. إضافة 5 مل من المثلج MS-عطا العازلة، ومجانسة العينة حتى قطع الأنسجة لم تعد مرئية (حوالي 11 السكتات الدماغية).
    ملاحظة: عدم تجانسه الإفراط الأنسجة كما أن الهدف الحصول على الميتوكوندريا سليمة والوظيفية.
  7. نقل هوموجيناتي إلى أنبوب 15 مل.
  8. الطرد المركزي في هوموجيناتي في 600 x ز عند 4 درجة مئوية لمدة 5 دقائق بيليه الأنوية والخلايا غير منقطعة.
  9. نقل المادة طافية إلى أنبوب جديد 15 مل والطرد المركزي أنه في 10,000 ز x عند 4 درجة مئوية لمدة 10 دقائق بيليه الميتوكوندريا.
  10. تجاهل المادة طافية وإبقاء بيليه المتقدرية على الجليد.
  11. أغسل بيليه المتقدرية مرتين باستخدام المخزن المؤقت MS-عطا المثلج. لكل غسل، ريسوسبيند بيليه المتقدرية في 5 مل من مرض التصلب العصبي المتعدد-اجتا المخزن المؤقت والطرد المركزي أنه في 10,000 ز x عند 4 درجة مئوية لمدة 10 دقائق، وتجاهل المادة طافية.
  12. وبعد الغسيل النهائي، تجاهل المادة طافية وريسوسبيند الميتوكوندريا في 100 ميكروليتر من الجليد الباردة مرض التصلب العصبي المتعدد-عطا المخزن المؤقت. تبقى الميتوكوندريا على الجليد.
    ملاحظة: يجب استخدام الميتوكوندريا للتجريب ضمن ح 1.
  13. قياس تركيز البروتين المتقدرية باستخدام "مقايسة البروتين برادفورد"26.

3-لوحة القياس القائم على القارئ لامتصاص الكالسيوم المتقدرية

ملاحظة: هنا، وصف البروتوكول لتحليل المتقدرية Ca2 + الإقبال على استخدام قارئ لوحة المتعدد مزودة بالحقن. أي لوحة قارئ مع القدرة على قراءة الكالسيوم الفلورية الخضراء-5N (الإثارة/الانبعاثات من 506/532 nm) في وضع حركية مع الكاشف الآلي يمكن استخدامها عن طريق الحقن للحفاظ على رد فعل محمية من الضوء.

  1. برنامج قراءة للقارئ لوحة للقيام الحركية من الكالسيوم الفلورية الخضراء-5N مع القياسات التي اتخذت كل ثانية لوقت فحص إجمالي 1000 س. بالإضافة إلى ذلك، برنامج الحقن كاشف الاستغناء عن 5 ميكروليتر كاكل2 الحل في 30 ثانية، 150 s، 300 s ، 480 s، و 690 النقاط الزمنية s.
    ملاحظة: توقيت الحقن2 كاكل المعرفة من قبل المستخدم، ويمكن تعديلها لوفقا للاحتياجات التجريبية.
  2. رئيس الوزراء كاشف عن طريق الحقن مع الحل2 كاكل لاستخدامها.
    ملاحظة: تركيز الحل2 كاكل هو المعرفة من قبل المستخدم، ويمكن تعديلها في تشغيل اللاحقة تيتراتي مقدار Ca2 + مطلوب لتحريك فتح مبتب.
  3. إضافة 200 ميكروغرام من الميتوكوندريا إلى بئر فردية من صفيحة جيدا 96.
  4. إضافة حجم المخزن المؤقت بوكل المناسبة للبئر أن إجمالي حجم الميتوكوندريا والمخزن المؤقت بوكل يأتي إلى 197 ميكروليتر.
  5. إضافة 1 ميكروليتر من بيروفات م 1 و 1 ميكروليتر من مالات 500 ملم إلى الخليط الميتوكوندريا. بيبيت بلطف مزيج، واحتضان الميتوكوندريا مع ركائز لمدة 2 دقيقة في درجة حرارة الغرفة للسماح الميتوكوندريا تصبح نشطة.
  6. أضف 1 ميكروليتر من الأسهم الخضراء-5N الكالسيوم 1 مم. المزيج بلطف بيبيتينج.
    ملاحظة: حماية رد فعل من الضوء بعد إضافة الصبغة الخضراء-5N الكالسيوم.
  7. ابدأ مبرمجة مسبقاً الحركية البروتوكول ورصد الكالسيوم الأخضر-5N الأسفار.

4-الكواشف والحلول

ملاحظة: الجزء الثاني إجراء تجريبي لتصوير [كنفوكل] المتقدرية Ca2 + في الخلايا المستزرعة

  1. جعل الحل في تيرودي (130 مم كلوريد الصوديوم، 4 مم بوكل، 2 مم كاكل2، 1 مم مجكل2، الجلوكوز 10 ملم، و 10 ملم حبيس، الرقم الهيدروجيني 7.2 مع كوه). تخزينها في 4 درجات مئوية. الحارة إلى درجة حرارة الغرفة قبل الاستعمال.
  2. إعداد "الحل أغسل" (خلات البوتاسيوم 100 مم، 15 ملم بوكل، 5 مم خ2ص4، 5 مم مغ-ATP، 0.35 مم عطا، مم 0.12 كاكل2، 0.75 مم مجكل2، phosphocreatine 10 مم، 10 مم حبيس، الرقم الهيدروجيني 7.2 مع كوه). تخزينها في 4 درجات مئوية. الحارة إلى درجة حرارة الغرفة قبل الاستعمال.
  3. إعداد "حل بيرميبيليزيشن"، التي تحتوي على صابونين 0.005 في المائة في "الحل الغسيل". إعداد من صحيفة يومية جديدة.
  4. إعداد 0 Ca2 + "حل داخلي" (خلات البوتاسيوم 100 مم، 15 ملم بوكل، 0.35 مم عطا، 0.75 مم مجكل2، 10 مم حبيس، الأس الهيدروجيني تعديلها إلى 7.2 مع كوه). تخزينها في 4 درجات مئوية. الحارة إلى درجة حرارة الغرفة قبل الاستعمال.
  5. إعداد حل داخلي يتضمن Ca2 +. إضافة كاكل2 إلى حل داخلي أعلاه للوصول إلى تركيز المطلوب Ca مجانية2 +. ويحسب مبلغ كاكل2 لإضافة باستخدام برنامج ماكستشيلاتور (maxchelator.stanford.edu).
  6. إعداد 1 مم الأسهم Rhod-2/صباحا في [دمس] وتخزينها في-20 درجة مئوية حتى الاستخدام.
  7. إعداد 1 مم ميتوتراكير الأسهم الخضراء في [دمس] وتخزينها في-20 درجة مئوية حتى الاستخدام.

5-طلاء الخلايا للتصوير

  1. أغسل 22 × 22 سم2 زجاج كوفيرسليبس مع الإيثانول 100% والسماح كوفيرسليبس للهواء الجاف.
  2. ضع كوفيرسليبس الزجاج في الآبار الفردية من طبق استنبات الأنسجة 6-جيدا.
    ملاحظة: يمكن أن تكون مغلفة كوفيرسليبس مع laminin أو بولي-L-يسين مصفوفة مشابهة لتعزيز مرفق خلية.
  3. تريبسينيزي ولوحة الخلايا على كوفيرسليبس تهدف لالتقاء 70% تقريبا في يوم التصوير.

6-تحميل خلايا مع Rhod-2/صباحا والأخضر ميتوتراكير

  1. إعداد Rhod-2/ص-ميتوتراكير الأخضر حل عملي. إضافة 20 ميكروليتر من Rhod-2/ص 1 مم من الأوراق المالية، ميكروليتر 0.2 من الأسهم الخضراء 1 مم ميتوتراكير، وميكروليتر 2.5 من بلورونيك 20% F-127 إلى 1 مل تيرودي لإيجاد حل. التركيز النهائي Rhod-2 في الحل العامل 20 ميكرومتر وتركيز ميتوتراكير الأخضر النهائي هو 200 نانومتر.
  2. بلطف قم بإزالة وسائط النمو من ساترة.
    ملاحظة: خطوة غسيل غير ضروري قبل إضافة صبغة الحل.
  3. إضافة Rhod-2/ص-ميتوتراكير الأخضر الحل بطريقة دروبويسي على ساترة حتى ساترة مجرد تغطية (حوالي 3-4 قطرات كل ساترة).
  4. تبني عليه مدة 30 دقيقة في درجة حرارة الغرفة محمية من الضوء للسماح بتحميل مع الصبغات الخلايا.
  5. استيريفي دي Rhod-2/صباحا. إزالة بلطف Rhod-2/ص-ميتوتراكير الأخضر الحل واستبدالها بالحل درجة حرارة الغرفة جديدة تيرودي واحتضان أنه لمدة 30 دقيقة في درجة حرارة الغرفة محمية من الضوء.

7-[كنفوكل] تصوير المتقدرية Rhod-2/صباحا والفلورية الخضراء ميتوتراكير

  1. نقل ساترة للمجهر التصوير الدائرة وملء الدائرة مع الحل الغسيل.
  2. ضمن إعدادات مراقبة الخلايا في مرحلة التباين في 40 X, ضبط التركيز حتى تكون الخلايا مرئية وفي التركيز.
  3. بيرميبيليزي غشاء البلازما Rhod-2/ص-ميتوتراكير الأخضر تحميل خلايا لإزالة Rhod المترجمة سيتوسول-2، مع احتفاظها بصبغة محلية الميتوكوندريا.
    1. إزالة "الحل أغسل" من ساترة.
    2. استبدلها بحل Permeabilization لحوالي 1 دقيقة.
    3. رصد بصريا مورفولوجية غشاء البلازما خلال عملية بيرميبيليزيشن. وسيضع الخلايا بيرميبيليزيد على سطح خشن.
    4. عند الانتهاء من بيرميبيليزيشن، فورا إزالة "الحل بيرميبيليزيشن" واستبدله بكاليفورنيا 02 + "حل داخلي".
  4. في نفس الوقت الصورة الفلورية Rhod-2 (الإثارة باستخدام خط الليزر نانومتر والانبعاثات التي تم جمعها في الأطوال الموجية بين nm 575-675 559) والأسفار ميتوتراكير الخضراء (الإثارة باستخدام خط الليزر 488nm والانبعاثات التي يتم جمعها في الأطوال الموجية بين 505-525 نانومتر). وتركز على خلايا بيرميبيليزيد عرض كولوكاليزاتيون واضحة Rhod-2 وميتوتراكير الأخضر.
  5. إنقاص مجهر الليزر والحصول على الإعدادات تكون الأسفار Rhod-2 المتقدرية خافت ومرئية فقط.
  6. حدد إعدادات المجهر للحصول على مسح ثنائي الأبعاد في دورة الوقت ومعدل إطار مناسب لتطبيق معين. معدل الإطارات من الإطارات/ثانية على الأقل 30 المستحسن لالتقاط بدقة حركية التغييرات في كاليفورنيا المتقدرية2 +.
  7. إزالة 0 Ca2 + "حل داخلي" دون الإخلال بالخلايا أو تركيز المجهر.
  8. بدء الحصول على الصور.
  9. إضافة Ca2 +-"حل داخلي" حافل في الوقت دا 10 نقطة أما يدوياً أو باستخدام نظام التروية.
  10. تحديد المناطق ذات الاهتمام (رويس) بحيث تشمل مناطق كولوكاليزيشن بين الميتوكوندريا Rhod-2 والإشارات ميتوتراكير الخضراء في صورة اقتناء البرمجيات.
    ملاحظة: يتم الحصول على قيم fluorescence التعسفي (و) لكل نقطة وقت التسجيل لكل عائد الاستثمار. هذه القيم خلفية تطبيع للأسفار الأولى (قبل Ca2 + إضافة؛ وطرح و0) ورسم ك F/F0 مع مرور الوقت لعرض البيانات وتقدير السعة لتغيير المرجع المصدق المتقدرية2 +.

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

النتائج

ويبين الشكل 1 Ca المتقدرية2 + قياسات الامتصاص في الميتوكوندريا القلب معزولة باستخدام منصة المستندة إلى قارئ لوحة و Ca2 + صبغ الكالسيوم الأخضر-5N. تحت ظروف التحكم (الشكل 1A)، علقت في المخزن المؤقت بوكل المحتوية على الكالسيوم الأخضر-5N الميتوكوندريا القلب وتحدي ثم مع نبضات متتابعة من كاكل2 (5 ميكروليتر من 0.6 مم الحل2 كاكل) إضافة 30 ثانية، 150 ق، 300 s، 480 s، والنقاط الزمنية s 690. يمكن ...

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

المناقشة

وهنا يصف لنا نهجين مختلفين لقياس المتقدرية Ca2 + التدفق. لوحة الكالسيوم المستندة إلى القارئ الأخضر-5N أسلوب شاشات اكستراميتوتشوندريال Ca2 + المستويات وهو Ca2 + امتصاص مقايسة التي مناسبة تماما للقياسات في الميتوكوندريا المعزولة. وفي حين أننا قد أظهرت نتائج تمثيلية من الميتوكوندريا القلب مورين معزولة، هذا التحليل يمكن تكييفها سهولة الميتوكوندريا المعزولة من الأنسجة مع وفرة المتقدرية عالية بما في ذلك الكبد، والهيكل العظمى والعضلات، والدماغ. وعلاوة على ذلك، قد يكون النظام قارئ لوحة خياراً مثا...

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

الإفصاحات

الكتاب قد لا الكشف للتقرير.

شكر وتقدير

وأيد هذا العمل منح التمويل من جمعية القلب الأمريكية (J.Q.K.).

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

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
أوليمبوس FV1000 مجهر متحد البؤر بالمسح بالليزرأوليمبوسFV1000
Synergy Neo2 قارئ صفيحة دقيقة متعدد الأوضاع مع حاقناتBiotek
Tissue HomogenizerKimble886000-0022
22 × 22 مم أغطيةCorning2850-22
96 لوحة بئرCorning3628
6 لوحة بئرCorning3506
الكالسيوم الأخضر -5NInvitrogenC3737
MitoTracker الأخضر FMInvitrogenM7514
Rhod-2 ، AMInvitrogenR1244
DMSOInvitrogenD12345
Pluronic F-127InvitrogenP3000MP
D-MannitolسيجماM9546
السكروزEMD ميليبور8510
هيبسسيجماH3375
EGTAسيجماE8145
كلوريد البوتاسيومفيشرBP366-500
فوسفات البوتاسيوم أحادي القاعدةسيجماP0662
كلوريد المغنيسيومسيجماM2670
بيروفات الصوديومسيجماP2256
حمض الماليكسيجماM1125
كلوريد الكالسيومسيجماC4901
أسيتات البوتاسيومفيشرBP364-500
الأدينوزين 5 برايم ملح المغنيسيومسيجماA9187
ملح فوسفوكرياتين ثنائي الصوديومسيجماP7936
سابونينسيجماS7900
Ru360كالبيوكيم557440
ثلاثي الفوسفات

المراجع

  1. Deluca, H. F., Engstrom, G. W. Calcium uptake by rat kidney mitochondria. P Natl Acad Sci USA. 47, 1744-1750 (1961).
  2. Lehninger, A. L., Rossi, C. S., Greenawalt, J. W. Respiration-dependent accumulation of inorganic phosphate and Ca ions by rat liver mitochondria. Biochem Biophys Res Co. 10, 444-448 (1963).
  3. Kwong, J. Q. The mitochondrial calcium uniporter in the heart: energetics and beyond. J Physiol. 595 (12), 3743-3751 (2017).
  4. Denton, R. M. Regulation of mitochondrial dehydrogenases by calcium ions. Biochim Biophys Acta. 1787 (11), 1309-1316 (2009).
  5. Jouaville, L. S., Pinton, P., Bastianutto, C., Rutter, G. A., Rizzuto, R. Regulation of mitochondrial ATP synthesis by calcium: evidence for a long-term metabolic priming. P Natl Acad Sci USA. 96 (24), 13807-13812 (1999).
  6. Haworth, R. A., Hunter, D. R. The Ca2+-induced membrane transition in mitochondria. II. Nature of the Ca2+ trigger site. Arch Biochem Biophys. 195 (2), 460-467 (1979).
  7. Hunter, D. R., Haworth, R. A. The Ca2+-induced membrane transition in mitochondria. I. The protective mechanisms. Arch Biochem Biophys. 195 (2), 453-459 (1979).
  8. Kwong, J. Q., Molkentin, J. D. Physiological and pathological roles of the mitochondrial permeability transition pore in the heart. Cell Metab. 21 (2), 206-214 (2015).
  9. Luongo, T. S., et al. The mitochondrial Na+/Ca2+ exchanger is essential for Ca2+ homeostasis and viability. Nature. 545 (7652), 93-97 (2017).
  10. De Stefani, D., Patron, M., Rizzuto, R. Structure and function of the mitochondrial calcium uniporter complex. Biochim Biophys Acta. 1853 (9), 2006-2011 (2015).
  11. Baughman, J. M., et al. Integrative genomics identifies MCU as an essential component of the mitochondrial calcium uniporter. Nature. 476 (7360), 341-345 (2011).
  12. De Stefani, D., Raffaello, A., Teardo, E., Szabo, I., Rizzuto, R. A forty-kilodalton protein of the inner membrane is the mitochondrial calcium uniporter. Nature. 476 (7360), 336-340 (2011).
  13. Pan, X., et al. The physiological role of mitochondrial calcium revealed by mice lacking the mitochondrial calcium uniporter. Nat Cell Biol. 15 (12), 1464-1472 (2013).
  14. Kwong, J. Q., et al. The Mitochondrial Calcium Uniporter Selectively Matches Metabolic Output to Acute Contractile Stress in the Heart. Cell Rep. 12 (1), 15-22 (2015).
  15. Luongo, T. S., et al. The Mitochondrial Calcium Uniporter Matches Energetic Supply with Cardiac Workload during Stress and Modulates Permeability Transition. Cell Rep. 12 (1), 23-34 (2015).
  16. Brown, D. A., et al. Expert consensus document: Mitochondrial function as a therapeutic target in heart failure. Nat Rev Cardiol. 14 (4), 238-250 (2017).
  17. Logan, C. V., et al. Loss-of-function mutations in MICU1 cause a brain and muscle disorder linked to primary alterations in mitochondrial calcium signaling. Nat Genet. 46 (2), 188-193 (2014).
  18. Lewis-Smith, D., et al. Homozygous deletion in MICU1 presenting with fatigue and lethargy in childhood. Neurol Genet. 2 (2), e59(2016).
  19. Tosatto, A., et al. The mitochondrial calcium uniporter regulates breast cancer progression via HIF-1alpha. EMBO Mol Med. 8 (5), 569-585 (2016).
  20. Cardenas, C., et al. Selective Vulnerability of Cancer Cells by Inhibition of Ca(2+) Transfer from Endoplasmic Reticulum to Mitochondria. Cell Rep. 15 (1), 219-220 (2016).
  21. Dedkova, E. N., Blatter, L. A. Calcium signaling in cardiac mitochondria. J Mol Cell Cardiol. 58, 125-133 (2013).
  22. Florea, S. M., Blatter, L. A. The role of mitochondria for the regulation of cardiac alternans. Front Physiol. 1, 141(2010).
  23. Palmer, A. E., Tsien, R. Y. Measuring calcium signaling using genetically targetable fluorescent indicators. Nat Protoc. 1 (3), 1057-1065 (2006).
  24. Bonora, M., et al. Subcellular calcium measurements in mammalian cells using jellyfish photoprotein aequorin-based probes. Nat Protoc. 8 (11), 2105-2118 (2013).
  25. Zima, A. V., Kockskamper, J., Mejia-Alvarez, R., Blatter, L. A. Pyruvate modulates cardiac sarcoplasmic reticulum Ca2+ release in rats via mitochondria-dependent and -independent mechanisms. J Physiol. 550 (Pt 3), 765-783 (2003).
  26. Kruger, N. J. The Bradford method for protein quantitation. Methods Mol Biol. 32, 9-15 (1994).
  27. Zazueta, C., Sosa-Torres, M. E., Correa, F., Garza-Ortiz, A. Inhibitory properties of ruthenium amine complexes on mitochondrial calcium uptake. J Bioenerg Biomembr. 31 (6), 551-557 (1999).
  28. Davidson, S. M., Duchen, M. R. Imaging mitochondrial calcium signalling with fluorescent probes and single or two photon confocal microscopy. Methods Mol Biol. 810, 219-234 (2012).
  29. Matlib, M. A., et al. Oxygen-bridged dinuclear ruthenium amine complex specifically inhibits Ca2+ uptake into mitochondria in vitro and in situ in single cardiac myocytes. J Biol Chem. 273 (17), 10223-10231 (1998).
  30. Chamberlain, B. K., Volpe, P., Fleischer, S. Inhibition of calcium-induced calcium release from purified cardiac sarcoplasmic reticulum vesicles. J Biol Chem. 259 (12), 7547-7553 (1984).

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

إعادة الطباعة والأذونات

الوسوم

مقايسة قارئ الصفائحالمجهر البؤريكالسيوم جرين-5Nرود-2 AMالامتصاص الميتوكوندريالخلايا المنفذةإشارات الكالسيوم
تحليلات لتدفق الكالسيوم المتقدرية في الميتوكوندريا المعزولة والخلايا المستزرعة
تواصل معنا
أوصِ به للمكتبة

الخصوصية

شروط الاستخدام

السياسات

حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.