"Freeze-Cracking", ein Verfahren zur Freilegung der inneren Gewebe des Nematoden C. elegans, um Antikörper für die Proteinlokalisierung, wird demonstriert.
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"Freeze-Cracking", ein Verfahren zur Freilegung der inneren Gewebe des Nematoden C. elegans, um Antikörper für die Proteinlokalisierung, wird demonstriert.
Um C. Fleck elegans mit Antikörpern müssen die relativ undurchlässig Kutikula durch chemische oder mechanische Verfahren umgangen werden. "Freeze-Cracking" ist eine Methode verwendet, um körperlich ziehen Sie die Nagelhaut von Nematoden durch Komprimieren Nematoden zwischen zwei haftenden Folien, Einfrieren, und ziehen Sie die Folien auseinander. Gefrier Cracken liefert eine einfache und schnelle Möglichkeit, den Zugang zu den Geweben ohne chemische Behandlung erhalten und kann mit einer Vielzahl von Fixiermitteln verwendet werden. Sie führt aber zum Verlust von vielen der Proben und die erforderliche Kompression der Probe mechanisch verformt. Praxis ist erforderlich, um Rückgewinnung der Proben mit guter Morphologie zu maximieren. Gefrier Cracken kann für bestimmte Fixierbedingungen, Rückgewinnung der Proben oder niedrige nicht-spezifische Färbung optimiert werden, aber nicht für alle Parameter auf einmal. Für Antikörper, die sehr schwer Fixierung Bedingungen erfordern und tolerieren die chemischen Behandlungen erforderlich, um chemisch permeabilisieren die Nagelhaut, treatment intakter Nematoden in Lösung bevorzugt werden. Wenn der Antikörper erfordert eine leichtere Lösung oder, wenn die optimale Fixierung Bedingungen bekannt sind, bietet gefrier Cracken eine sehr nützliche Methode, um schnell zu testen, die den Antikörper und spezifische subzelluläre und zelluläre Lokalisation Information für das Antigen von Interesse zu ergeben.
Um die zellulären und subzellulären Lokalisation von Proteinen zu bestimmen, haben Wissenschaftler traditionell mit Antikörpern ausgewählt, um bestimmte Proteine spezifisch erkennen, ein markierter Gewebe. In einigen Modellorganismen wie C. elegans, Antikörperfärbung wurde oft durch molekulargenetische Techniken, die Ergebnisse schneller erzielen ersetzt. Diese umfassen die Umwandlung Organismen mit Konstrukten aus Genfusionen zwischen dem Promotor und der codierenden Regionen des Gens von Interesse und das grün fluoreszierende Protein. Jedoch unterliegen einer Anzahl von Artefakten, einschließlich der Probleme mit Kenntnis der wahren Promotor und Veränderungen in der Expression von Konstrukten mit hoher Kopienzahl (die üblichen Techniken in C. elegans) 2,3 molekularen Techniken. Daher Färbung mit Antikörpern bleibt ein Ziel für viele Wissenschaftler, die Proteinfunktion in vivo.
Anfärben mit Antikörpern Gewebe kann schwierig sein, da eineAntikörpern kann nur ihre Antigen in einer bestimmten Konformation 1 zu erkennen. Zum Beispiel können Antikörper nur denaturiert oder intakten Antigen fixiert in einer bestimmten Weise zu erkennen und nicht das Antigen in situ zu erkennen. Das Problem der Antikörperfärbung in Nematoden wird durch die Tatsache, dass die Kutikula der Nematoden bildet eine relativ undurchlässige Barriere, die Blockierung des Zugangs von Antikörpern gegen Gewebe verstärkt.
Es gibt mehrere verschiedene Methoden für die Antikörper-Färbung verwendet in C. (4 in unserer bisherigen Arbeit überprüft) elegans. Um intakte Fleck "Würmer", wurden Methoden entwickelt, zu frieren und tauen in einem relativ harten Fixiermittel (Formaldehyd oder Glutaraldehyd), die Frost-Tau-Zyklen helfen, die Nagelhaut zu knacken, um eine schnelle Durchdringung der Fixiermittel 5 zu ermöglichen. Nach der Fixierung wurde die Kutikula permeabilisiert, um das Eindringen der Antikörper zu ermöglichen; Methoden enthalten eine Behandlung mit Reduktionsmitteln, Collagenase oder beides 5-7. Diese Treatments Morphologie erhalten, aber oft reduziert oder zerstört Antikörpererkennung. Alternative Methoden sind Dissektion 8 bis Antikörper Eindringen zu ermöglichen.
"Freeze-Cracking" ist eine Möglichkeit, den Zugang zum Inneren des Halb intakt Wurm gewinnen, damit Antikörperfärbung 9-10. Gefrier Cracken kann mit einer Vielzahl von Befestigungs Bedingungen durchgeführt werden, während die Vermeidung Kollagenase-und Reduktionsbehandlungen. Die Nematoden sind zwischen zwei Folien gelegt Klebstoffe, gefroren, und dann werden die Folien voneinander getrennt sind, so dass die meisten der Nematode auf der Bodenschieber und viel von der Kutikula auf der oberen Folie. Die untere Folie kann in Fixiermittel gelegt und die gesamte Folie mit haft Nematoden durch den Antikörper Färbeverfahren übertragen. Die Methode hat derzeit zwei große Schwierigkeiten. Erstens ist es schwierig, die richtige Menge von Druck notwendig, um die Nematoden, ohne ernsthaft zu verformen aufgeteilt anzuwenden. Zweitens sind viele der Würmer wird nicht sTick zu jeder Folie, und werden in der Fixiermittel oder Spülungen verloren. Doch mit den richtigen Folien und Praxis wird das Verfahren rasch ergeben Nematoden mit vernünftigen Morphologie, die mit einer Vielzahl von Fixiermittel und Antikörpern verwendet werden kann.
Das Verfahren kann leicht in Abhängigkeit von dem Ziel der Experimentator variiert werden. Wenn Färbung der einzelnen Nematoden erwünscht ist (z. B. um zu bestimmen, ob eine einzelne Transformante wurde Antikörperfärbung verändert), gleitet dann mit maximaler Haftung (aber höhere Hintergrundfärbung) verwendet werden können, wie Labor hergestellte Folien mit zusätzlichen Polylysin (siehe unten). Für Formaldehyd oder Glutaraldehyd-Fixierung, sollte höher Adhäsions-Objektträger (Labor vorbereitet Polylysin Dias) verwendet werden, da Nematoden mehr haften schlecht auf Polylysin nach diesen Fixierungen. Wenn Wildtyp-Nematoden werden mit Methanol und / oder Aceton fixiert, gleitet dann mit geringerer Haftung und geringer Hintergrundfärbung verwendet werden sollte (kommerziell oder labor vorbereiteten Folien). Wenn eine Vielzahl von Antikörpern und Fixiermittel werden im Labor verwendet werden, kann eine Auswahl von Folien voraus hergestellt und gelagert, bis sie benötigt werden.
Nach dem Zugriff auf die Nematoden-Gewebe wurde gewonnen, Antikörperfärbung Verfahren folgen Standardverfahren (mit längeren Inkubationszeiten Merkmal von Geweben statt Zellen 1,11).
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HINWEIS: Mehrere Protokollschritte sind mit Optionen für die Einrichtung und Vorbereitung abhängig von den spezifischen Bedingungen des Experiments vorgestellt. Für diese Fälle sind alternative Schritte A, B, C usw. dargestellt Das Protokoll mit alternativen Schritte ist in Fig. 1 skizziert.
1. Vorbereitung von Polylysin beschichtete Objektträger
Drei verschiedene Arten von Folien verwendet werden können, abhängig von dem gewünschten Kompromiß zwischen der Leichtigkeit der Herstellung, relativ Haftung und nicht-spezifische Bindung des Antikörpers. Details der Objektträgerpräparations Alternativen sind unten in den Schritten 1A-1C in der Reihenfolge zunehmender Komplexität und Adhäsion gegeben. Folien mit diesen verschiedenen Verfahren hergestellt werden, können für ein einzelnes Experiment zusammen verwendet werden.
1A. Keine Rutsche Vorbereitung
Im Handel erhältliche Polylysin beschichtete Objektträger bieten geringe Haftung und niedrigen Hintergrund.
1B. Slide preparation Optimum für Methanol-Aceton-Fixierung
Medium Haftung und geringe Hintergrund.
1C. Schieben Vorbereitung optimal für Formaldehyd-Fixierung
Höchste Haftung, aber hohe Hintergrund.
2. Herstellung von Frozen Nematode Slides
Bereiten Nematoden für die Färbung durch Spülen vollständig frei von Bakterien mit der Methode 2A (für Platten von Nematoden) oder2B (für einzelne Nematoden).
2A. Herstellung von Folien aus Platten von Nematoden
2B. Herstellung von Folien aus einzelnen Nematoden
3. Fixierung
Fixierungsmittel sind notwendig, um "fix" das Antigen an Ort und Stelle in der Zelle, entweder durch Ausfällen ("light-Fixierung") oder Vernetzung ("harte Fixierung") das Antigen. Die Fixierung kann Antigenität stören, die meisten bekannten Antikörper funktionieren am besten mit einer bestimmten Fixierung Zustand. Für neue Antikörper, sollte ein Bereich der Fixierung Bedingungen getestet werden.
Für jede Fixierung, ist der erste Schritt, um Phosphat-gepufferte Kochsalzlösung herzustellen. Weiter fix Folien mit Nematoden zur Antikörperfärbung nach Methode A (Lichtfix mit Methanol und Aceton) oder B (härter fix mit Formaldehyd oder Glutaraldehyd).
3A. Licht fix mit Methanol-Aceton-
3B. Fest fix unter Verwendung von Formaldehyd oder Glutaraldehyd
4. Antikörperfärbung
Die Antikörperfärbung Protokoll ist ähnlich wie Standard-Protokolle für jedes Gewebe auf Folien. Dieses Protokoll ist für alle Folien, unabhängig von der Herstellung in den Schritten 1-3.
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Wenn Würmer richtig komprimiert, rissig, und leicht fixiert ist, kann nahezu die gesamte Schnecken zugänglich Antikörper-Färbung (siehe Abbildung 2). Die Lage der Kerne durch DAPI-Färbung angezeigt anzeigt, welche Teile der Schnecke sind intakt, wenn die Würmer zu einem härteren Fixiermittel wie Formaldehyd ausgesetzt wird, kann sich die Morphologie der Schnecke verzerrt werden (wie durch die unnatürlich wellige Aussehen der gesehen Muskeln in den Fig. 3A-D). Ein weiteres häufiges Probl...
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Das gefrierCrack Protokoll ist eines von mehreren Verfahren zur Antikörperfärbung in C. elegans. Es bietet eine relativ einfache Möglichkeit, Würmer Fleck, erfordert aber spezifische Reagenzien und Praxis für optimale Ergebnisse. Kritische Schritte (in Abbildung 1 dargestellt) umfassen: 1) Bei Objektträgervorbereitung (siehe Schritte 1 und 2) manuelle Kompression der Nematoden (siehe Schritte 2 und 3) schnelle Fixierung (siehe Schritt 3). Erstens, um die Haftung der Nematoden auf die Objektträg...
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Der Autor erklärt, dass sie keine finanziellen Interessen konkurrieren.
Die Finanzierung wurde von NSF CCLI # 0633618 und der Ohio University zur Verfügung gestellt. Einige Stämme wurden vom Caenorhabditis Genetics Center geliefert. Graduate Student Reetobrata Basu erscheint in dem Video.
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| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| Poly-L-Lysin-Objektträger (Marke ESCO) | Fisher | 12-545-78 | Objektträger der Marke Sigma eignen sich auch für |
| Poly-L-Lysinhydrobromid | Sigma | P1524 | WICHTIG: Marke und hohes Molekulargewicht von Polylysin kritischer |
| einfacher mattierter Rand Objektträger | Fisher | 48312-002 | Andere Marken sind geeignet |
| Natriumazid | Sigma | S2002-25G | TOXIC, tragen Sie Handschuhe und Maske, während Sie das Pulver abwiegen, um 10% Vorrat zu erhalten. Tragen Sie Handschuhe, wenn Sie Stammlösung |
| Coplin Färbeglas | VWR | 47751-792 | Andere Marken sind geeignet |
| 5-Objektträger-Versandtasche | Elektronenmikroskopie Wissenschaft | 71549-01 | Eine von vielen verschiedenen Marken von kleinen Objektträgerhaltern, geeignet zum Färben von |
| Paraformaldehyd | VWR | MK262159 | WICHTIG: Normale Formalinlösungen (37% Formaldehyd) sind NICHT geeignet. Entweder 1) Crysatlaline paraformaldehyd in Phosphatpuffer auflösen und in kleinen Aliquoten gefroren lagern. Oder 2) Kaufen Sie Paraformaldehyd in Elektronenmikroskopiequalität in Aliquoten. GIFTIG - Handschuhe tragen; Entsorgen Sie überschüssiges Waschbecken mit Wasser. |
| Glutaraldehydlösung, 25% in Wasser | Sigma | G 5882 | WICHTIG: Glutaraldehyd in Elektronenmikroskopiequalität in Ampullen kaufen; GIFTIG - Handschuhe tragen; Entsorgen Sie überschüssiges Waschbecken mit Wasser. |
| Triton X-100 | VWR | EM-9410 | Andere Marken sind geeignet |
| Rinderserum Albumin | Fisher | ICN820451 | Andere Marken sind geeignet |
| Eselserum, lyophilisiert | Jackson Immunoresearch | 017-000-121 | Andere Marken sind geeignet |
| Cy3 Donkey Anti-Maus IgG Multi-Labeling | Jackson Immunoresearch | 715-165-150 | Dieses Unternehmen wird für hochwertige Multi-Label-Antikörper (affinitätsarmiert) empfohlen. Wählen Sie den geeigneten Farbstoff und das geeignete Antigen (Tier, das zur Aufzucht des Primärantikörpers verwendet wurde). |
| n-Propylgallat | Fisher | ICN10274750 | Andere Marken eignen sich DAPI |
| , 4',6'-diamidino-2-phenylindol dihydrochlorid | Sigma | D 9542 | TOXIC. Tragen Sie Handschuhe und dosieren Sie in kleine Aliquots und feeze, um die Exposition zu minimieren |
| Whatman #1 Filter mit 15 cm Durchmesser | Fisher | 09805G | |
| Deckglas #1 1/2 Rechteck 24 x 60 mm | VWR | 48393-252 | #1 1/2 Dicke ist optisch am besten |
| Objektträgermappe | VWR | 48429-092 | Andere Marken sind geeignet |
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