方法文章

量化嗜肺军团菌分泌系统成分的极性和动力学

2025年10月30日

本文内容

摘要

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

资料来源: Chetrit, D. 人。应用活细胞成像和冷冻电子断层扫描来解析 嗜肺军团菌 点/ICM 分泌系统的时空特征。 J. Vis. Exp. (2020年)

该视频演示了使用活细胞荧光成像来量化 嗜肺军团菌分泌系统成分的极性和动力学,从而能够分析空间募集和胞质重分布,这对了解细菌发病机制至关重要

方案

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. 点/ICM分量极性定位和动力学的量化

注意: 以下步骤是针对通过 2 x 2 合并获取的每像素 0.129 μm 的图像而设计的。

  1. sfGFP(超文件夹绿色荧光蛋白)融合蛋白的极性定量(图1
    1. 调整图像对比度,使细菌清晰可见。使用区域工具放置一个 0.25 x 1.3 μm2 矩形,从极点开始并延伸到细胞质中。矩形必须精确地保持在细菌边界内。
    2. 标记至少 200 个细菌,并使用“ 要掩蔽的区域 ”按钮为感兴趣区域创建掩模。在 “掩码统计量 ”和“ 掩码范围”下,选择 “对象”。然后,在 特征强度下,标记 平均强度方差
    3. 导出数据并计算每种细菌的极性分数,作为方差与平均强度之间的比率。
    4. 对于高通量应用,使用相位物镜和适当的聚光镜设置来采集具有相位和 488 nm 通道的图像。确保选择细菌完全分离的视野。
    5. 将图像的相位通道对比度调整到细菌清晰可见的水平。打开双通道图像,启动“ 创建段遮罩 ”窗口,并将通道更改为相位。
    6. 调整适当的阈值并使用“ 定义对象” 按钮删除小对象。在 “优化蒙版”下, 选择 “删除边缘对象”, 然后分离彼此相邻的细菌蒙版。
    7. 计算每个细胞的 488 通道中信号的极性分数,如前面的步骤 1.1.2–1.1.3 中所述。
  2. sfGFP 融合蛋白动力学的定量(图 2
    注意: 动力学定义为强度随时间的变化,以下步骤专为短成像周期(即几分钟)而设计。如果需要更长的成像时间,请在垫子中添加适当的补充剂。
    1. “图像捕获”窗口中,标记延时摄影,在间隔框中输入间隔时间,然后在时间点 # 框中输入 2。获取表达目标荧光蛋白的嗜肺军团菌的两张连续图像。
    2. 调整图像对比度,直到单元格清晰可见。按照 图 2A 和下面的说明放置三个不同的掩模。使用区域工具将 0.25 x 0.25 μm 的正方形放置在至少 400 个细胞的中间。
    3. 使用“ 要遮罩的区域 ”按钮创建感兴趣方块的遮罩(遮罩 1)。创建一个新的空掩码(掩码 2),并使用像素工具或多边形工具标记至少 25 个随机单元格的整个单元格区域,这些区域将用于计算荧光漂白。创建一个新的空蒙版(蒙版 3)并使用大画笔工具标记单元格之间的区域,这将用于背景减法。
    4. 在“ 掩膜统计量 ”和“ 掩膜范围”下,为掩膜 1 和掩膜 2 选择 “对象” 。然后,在 “特征强度”下,选择 “平均强度” 并导出两个掩膜的数据。对于蒙版 3,导出整个蒙版的平均强度。
    5. 使用以下公式计算掩模 1 中每个物体的荧光强度变化:

figure-protocol-1

figure-protocol-2

其中掩模 1 是放置在细胞中心的 0.25 μm × 0.25 μm 正方形,掩模 2 覆盖整个细胞,掩模 3 是细胞之间的背景,T1 是第一个时间点的平均强度,T2 是第二个时间点的平均强度。

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

结果

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
figure-results-1

图 1:Dot/Icm 系统亚基极性定位的量化。ALp01 中表达的DotB-sfGFP的实时可视化显示出极性定位。当在整个 点/icm 基因簇被删除的菌株中表达时,DotB-sfGFP 表现出弥漫模式 (∆T4SS)。dotB 纵子表达的未融合sfGFP显示出弥漫性胞质模式,并作为对照。比例尺 = 3 μm。(B)沿具有极性或漫反射图案的细胞...

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
100 倍 Plan Apo 物镜 (1.4 NA)尼康  
CoolSNAP EZ 20 MHz 数码单色相机光度测量  
显微镜盖玻片 22x22 mm费雪科学12-542B 
显微镜盖载玻片 24x50 mm费雪科学12-545K 
显微镜载玻片 25x75x1 毫米环球科学1380 
幻灯片书 6.0智能成像创新  
Spectra X 光引擎流明  

重印与许可

申请许可以重复使用本 JoVE 文章的文本或图表

申请许可

标签

Legionella pneumophilaFluorescence ImagingPolarity QuantificationDynamic MeasurementsLive Cell ImagingCytosolic RedistributionFluorescence GradientsTime lapse ImagingMask StatisticsRegion Analysis

相关文章