1. Transfektion von fluoreszenzmarkierten Plasmiden
- Am Tag vor der Transfektion oder Markierung säen die Astrozyten mit der gewünschten Dichte für die Bildgebung 24-48 Stunden nach der Transfektion. Eine empfohlene Dichte für 24-Well-Platten oder 14-mm-Glasboden-Wells beträgt 2 x 104 Zellen/Well.
HINWEIS: Dieses Protokoll ist optimiert für die Transfektion von Astrozyten, die auf 12-mm-Glasdeckgläsern auf 24-Well-Platten oder 14-mm-Glasboden-Wells mit einer auf Lipofektion basierenden Methode plattiert sind. Die Reagenzien sollten je nach Größe der Kulturschale, in der die Astrozyten wachsen, skaliert werden. - Verdünnen Sie das Lipofektionsreagenz (Materialtabelle) in Medien mit reduziertem Serum (Materialtabelle). Um das Verhältnis von Lipofektionsreagenz zu DNA zu optimieren, testen Sie eine Reihe geeigneter Verdünnungen. Wenn Sie beispielsweise das in diesem Protokoll verwendete Reagenz (Materialtabelle) verwenden, verdünnen Sie 2, 3, 4 und 5 μl des Lipofektionsreagenzes in 50 μl reduziertem Serummedium.
- 5 μg hochreine DNA in 250 μl Medium mit reduziertem Serum verdünnen. Fügen Sie 5 μl Lipofektionsverstärker-Reagenz hinzu (Materialtabelle). Kombinieren Sie das Röhrchen mit dem Lipofektionsreagenz mit einem gleichen Volumen der DNA-Lipofektionsverstärker-Mischung. Durch Pipettieren mischen und 15 Minuten bei Raumtemperatur (RT) inkubieren.
- Entfernen Sie das Astrozyten-Kulturmedium und geben Sie die Transfektionsmischung (Schritt 1.3) tropfenweise in die Zellen. Nach einer 6-stündigen Inkubation bei 37 °C und 5 % CO2 ist der Transfektionskomplex durch ein geeignetes Volumen Astrozyten-Kulturmedien (2 mL für 14-mm-Glasbodenschalen) zu ersetzen. Inkubieren Sie weitere 24-72 Stunden, bevor Sie mit der Bildaufnahme fortfahren. Überwachen Sie die Dauer des Inkubationsschritts genau, um das beste Gleichgewicht zwischen Proteinexpression und Zellviabilität zu erreichen.
2. Markierung von späten Endosomen/Lysosomen mit Fluoreszenzsonden
HINWEIS: Einige Ladungen können mit Fluoreszenzfarbstoffen mit hoher Affinität für frachtspezifische Proteine markiert werden. Das folgende Beispiel erlaubt die Markierung von späten Endosomen/Lysosomen mit einer fluoreszierenden acidotropen Sonde.
- Die lysosomale Markierungssonde (Materialtabelle) in 200 μl Astrozyten-Kulturmedien auf eine Arbeitskonzentration von 1 μM verdünnen und auf Astrozyten aus Schritt 1.1 mit einer Dichte von 2 x 104 Zellen/Vertiefung auftragen. 30 min bei 37 °C inkubieren.
- Waschen Sie die Zellen einmal mit warmen Astrozyten-Kulturmedien und ersetzen Sie sie durch bildgebende Medien (Materialtabelle). Fahren Sie sofort mit dem Live-Imaging fort.
3. Bildaufnahme mit einem Zeitraffer-Bildgebungssystem
HINWEIS: Die Live-Bildgebung im Zeitraffer sollte mit einem Fluoreszenzmikroskop durchgeführt werden, das mit einer Hochgeschwindigkeitskamera, einem bestimmten Fokus, einer Inkubationskammer und einem 40-fach-Ölobjektiv mit hoher numerischer Apertur (z. B. Plan-Apochromat 1.4NA) ausgestattet ist. Für die Zeitraffer-Bildgebung steht eine Vielzahl von Erfassungssoftware zur Verfügung. Die Auswahl des Mikroskopiesystems und der Erfassungssoftware sollte sich nach deren Verfügbarkeit und Eignung für die Ziele der jeweiligen Studie richten. Im Folgenden finden Sie einige allgemeine Richtlinien.
- Stellen Sie die Kulturkammer oder -schale in den entsprechenden Adapter auf den Mikroskoptisch. Wählen Sie mit Epifluoreszenzlicht die Zelle(n) aus, die fluoreszierende Proteine exprimieren oder sondieren, die aufgezeichnet werden sollen. Passen Sie die fluoreszierende Probenbeleuchtung an, um die ausgewählte(n) Zelle(n) mit der Digitalkamera zu visualisieren. Vermeiden Sie die Verwendung von hoher Beleuchtung, die Photobleiche und Phototoxizität verursachen könnte. Passen Sie Fokus und Zoom an.
- Erfassen Sie einzelne Z-Stapel-Zeitrafferserien mit einer Frequenz von 1 Bild alle 2 s für Zeitintervalle zwischen 300 s und 500 s mit den Zoom- und Definitivfokusfunktionen.
HINWEIS: Die Transportdynamik (Geschwindigkeit, Bewegungsfrequenz usw.) variiert je nach dem interessierenden Protein, daher kann der Zeitverlauf der Erfassung angepasst werden müssen. Zum Beispiel sind Mitochondrien weniger beweglich als Lysosomen und weisen häufige Pausen auf. In diesem Fall ist es angemessener, die Erfassungsparameter auf 1 Bild alle 5 s für 800 s einzustellen. - Speichern Sie Zeitrafferbilder und exportieren Sie sie als AVI- oder TIFF-Stack-Dateien.