アブラムシの胚に対する全量免疫染色のプロトコルが提示され、バックグラウンド染色の減少と組織透過性の増加のための重要な条件が対処されます。これらの条件は、アブラムシの胚組織におけるタンパク質発現を効果的に検出するために特別に開発されました。
アブラムシの胚に対する全量免疫染色のプロトコルが提示され、バックグラウンド染色の減少と組織透過性の増加のための重要な条件が対処されます。これらの条件は、アブラムシの胚組織におけるタンパク質発現を効果的に検出するために特別に開発されました。
配列決定されたゲノムと豊富な表現型可塑性とエンドウAcyrthosiphonエンドウアブラムシは、ゲノムおよび発達の研究のための新たなモデルとなっています。他のアブラムシ、Aのよう 。 エンドウ胚は卵巣管に組立ライン方式で卵の室内で開発単為生殖胎生再現、を経て急速に伝播します。これまで我々は、アブラムシの胚におけるmRNA発現の検出を可能にするin situハイブリダイゼーションホールマウントの堅牢なプラットフォームを確立しています。タンパク質の発現を分析するために、しかし、満足な結果を生じなかった無性胎生アブラムシのovariolesを免疫染色するためのプロトコルを確立しました。ここでは、組織透過性を増加させ、確立されたアプローチを適用する際に問題があったどちらもバックグラウンド染色を、減少させるための最適化された条件をレポートします。最適化が含まれます:必須のFを発見されたプロテイナーゼK(1 / mlの、10分)、の(1)のインキュベーション中・後期アブラムシ胚または抗体の浸透; (2)ジゴキシゲニン(DIG)により供給されるブロッキング試薬と正常ヤギ血清/ウシ血清アルブミンの交換は、バッファセットと、内因性ペルオキシダーゼを漂白するためにメタノールではなく、過酸化水素(H 2 O 2)、(3)アプリケーションをベース。これはかなりアブラムシ組織におけるバックグラウンド染色を減少させました。免疫染色のために最適化されたこれらの重要な条件は、A。 エンドウ及び他のアブラムシの胚における遺伝子産物の効果的な検出を可能にします。
アブラムシは、小さな(1-10 mm)のソフトボディと半翅目の昆虫です。彼らはピアス口器と師部の樹液を吸引することにより、植物を餌に。さらに、彼らは師部樹液の食事で不足している必須アミノ酸を合成するために、必須の細胞内共生細菌、 ブフネラの aphidicolaに依存しています。アブラムシは、春と夏の長日日長、彼らは越冬卵1,2の数が限られて横たわっている間、短日の光周期によってトリガ性的卵生再生時の単為生殖胎生再生を含んで複雑 な生活史を持っています。春に秋まで単為生殖の多くのラウンドに続いて、すべての女性のアブラムシ(fundatrices)の第一世代を生成するために、これらの卵が孵化。毎年恒例のライフサイクルにおける無性生殖と有性段階の代替アブラムシの周期的単為生殖は、進化のノベルティ1,2と見なされてきました。単為生殖胎生アブラムシで、胚発生は、卵巣細管(ovarioles)の卵の室内で行われます。これとは対照的に、性的卵生の胚は受精卵で開発しています。別に生殖可塑性から、アブラムシは、世代間の翼polyphenismを表示することができます。過密信号と捕食者の脅威に対応して、翼のない無性女性はviviparously長距離移動のための翼の子孫を生成することができます。エンドウヒゲナガアブラムシのゲノム配列の公表Acyrthosiphonエンドウ -theの最初のゲノム配列基礎不完全変態の昆虫ができます生殖可塑性、翼polyphenism、分子のアブラムシで昆虫植物の相互作用、ウイルスベクタとの共生など、他の機能のさらなる調査基礎3。
ゲノム配列決定に加えて、遺伝子発現および機能を特徴づけるためのツールは、成熟したモデル生物として4エンドウアブラムシを促進するために必要とされます。我々は全体のマウントの堅牢なプロトコルを記載していますアブラムシ胚5-7でのmRNAの発現を検出するためのin situハイブリダイゼーション。二本鎖RNAの注入と給電ビアRNA干渉(RNAi)はアブラムシの幼虫及び成虫における遺伝子サイレンシングのために使用されてきたが、胚における遺伝子ノックダウンのための安定した条件がまだ8-10報告されていません。免疫染色、およびRNAiノックダウン後、エンドウアブラムシ胚11-13で行われた前のサンプル中のタンパク質の発現を検出することができる抗体に基づくアプローチ。しかし、組織透過性およびバックグラウンド染色の除去の増加は、エンドウアブラムシの無性胎生胚における免疫染色のための標準プロトコルを使用して、まだ不十分です。たとえば、私たちは、組織への抗体の浸透が(ステージ8-10)胚をgastrulatingに減少し、形態学的に識別可能な肢芽(ステージ13〜14)との胚は、抗体にほとんど透過性であることがわかりました。また、バックグラウンド染色は無性viviparoで可視化されました私たちエンドウアブラムシの胚は、生殖細胞系列マーカーヴァーサだけでなく、胚性セグメント12,13で表現エングレイルド/半円形の波形のタンパク質に対するそのに対する抗体を用いて染色しました。実際にはバックグラウンド染色は、まだ二次抗体のみで染色した胚ではっきりと見えました。
アブラムシ組織の完全性に損傷を与えることなく、透過性を高めるために、我々は慎重にプロテイナーゼKの濃度を滴定し、アブラムシの胚における組織消化のための最適条件を決定しました。エンドウアブラムシに非特異的な染色を避けるために、我々は、効率的に胚をブロックし、免疫染色の間、信号を増幅するために用いられる酵素の内因性のペルオキシダーゼ(POD)の活性を抑制し得る化合物について検索しました。伝統的に使用される通常のヤギ血清ではなく(NGS)、ジゴキシゲニン(DIG)ベースのバッファセットによって提供されるブロッキング試薬/ウシ血清アルブミン(BSA)は、有意にバックグラウンド染色を減少させました。また、メタノールはINHIことが見出されましたより効果的に過酸化水素(H 2 O 2)に比べ、内因性POD活性をビット。胚の免疫染色のためにこれらのアブラムシ、特定の条件に関する詳細は、以下のセクションで説明します。
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アブラムシの1.文化
注:単為生殖胎生エンドウアブラムシAの実験室株エンドウは、もともと台湾中部に回収し、300以上の世代のために長日の光周期の下で宿主植物(エンドウのエンドウのマメやソラマメソラマメ )で飼育されています(一世代:〜10日)。
2.解剖と卵巣の固定
3.プロテイナーゼK(PK)での処置は、胚組織の透過性を高めるために
注:PK処理は、生殖帯域拡張以降(開発段階11)からの胚に適用されます。若い胚の場合、このステップはオプションです。
内因性ペルオキシダーゼ(POD)活性を抑制するための4メタノールインキュベーション
注:メタノールのインキュベーションは、メタノールに敏感であるファロイジン染色または抗体エピトープを施した胚には適用されません。
5.抗体染色
6.核とF-アクチン染色
注:これは、免疫蛍光染色のために適用されます。
7.シグナル開発
注:これは、発色性染色のために適用されます。
8.アブラムシ胚をマウントします
注:アブラムシ胚の厚さは、開発の段階との間で変化します。マウントの戦略は、このように、中間(ステージ、早期(germariaやステージ0-10)を合わせて変更されています11-18)、および図2Bに示されてい後期胚(ステージ19〜20)、 - D。胚のステージングは、三浦らを追った。12
9.イメージング解析
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本研究では、無性エンドウアブラムシ( 図1A)の胚のホールマウントの免疫染色を行いました。これらの女性は、単為生殖とviviparously子孫を生産します。これらの女性の胚は、卵巣細管(ovarioles)( 図1Bおよび図2A)の卵の室内で開発しています。顕微鏡検査の前に、解剖ovariolesは染色標的です。しかし、卵室の分離は、顕微鏡( - D 図2B)の下で胚を観察するために必要とされます。
組織透過性の増加
プロテイナーゼK(PK)の治療は、組織浸透性を高めるため、いくつかのモデル生物-ような線虫 (線虫)として、 キイロショウジ...
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私たちは、エンドウヒゲナガアブラムシAの成功免疫染色するために重要最適な条件を特定した。 エンドウ 、ゲノムおよび発達研究3,15のための新たなモデル生物。組織透過性を増加させ、バックグラウンド染色を低減するための最適化された条件は、信号の強度および特異性を増強しました。それらは、細胞膜の孔を作成して、非特異的抗体結合をブロックするためのステップの他の動物モデルにおける免疫染色のための標準プロトコルとは異なります。
免疫染色のため、およびin situハイブリダイゼーション 、プロテイナーゼK(PK)消化は、組織浸透性16-19を増加させるための一般的な手法の一つです。 (1)PK消化が大幅ものの、胚芽帯域拡張(ステージ11〜14)( 図3B ''、C '')中の単為生殖胎生胚における免疫染色シグナルを強化:アブラムシ組織の抗体染色では、我々の結果は、ことを示しました弱い信号は、PK処理( 図3B、C)<...
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著者らは開示するものは何もない。
モノクローナル4D9抗体を提供してくださったChau-Ti Ting氏(台湾のFly Core社)、共焦点顕微鏡法を提供してくださったNTU生命科学部のTechnology Commons社(TechComm)、原稿の校正をしてくださったHsiao-Ling Lu氏、撮影を手伝ってくれたChen-yo Chung氏に感謝します。CCは特に、戦略的な提案を提供し、原稿の批判的な編集を行ったCharles E. Cookに感謝します。この研究は、科学技術部(101-2313-B-002-059-MY3および104-2313-B-002-022-MY3(GWLおよびCC用)および国立台湾大学(NTU-CESRP 101R4602D3、GWL用103R4000)の支援を受けました。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 30% ペルキシダーゼ水素 (H2O2) | Sigma-Aldrich | 18304 | 胚の内因性ペルオキシダーゼの漂白用。 |
| 4フィート6-ジアミジノ-2-フェニル-インドール二塩酸塩 (DAPI) | Sigma-Aldrich | D9542 | 二本鎖DNAの標識用。毒性。手袋を着用し、小さなアリコートに分配し、露出を最小限に抑えるためにフィーズ |
| 4D9 抗エングレイル/インベクトマウスモノクローナル抗体 | 発生研究 ハイブリドーマバンク | AB_528224 | 胚の発達中のセグメントをラベリングするため。 |
| ApVas1ウサギポリクローナル抗体 | 私たちの研究室 | N/A | 胚中のアブラムシ生殖細胞特異的Vas1タンパク質の標識用。この抗体は当研究室で作製しました。 |
| Austerlitz 昆虫ピン | ENTOMORAVIA | N/A | 卵巣から各卵室を分離するため。サイズ000、ブラックエナメル |
| ウシ血清アルブミン(BSA) | Sigma-Aldrich | 9048-46-8 | 抗体の非特異的結合を阻害します。 |
| カメラは、アブ | ラムシの胚の撮影のために | 複合顕微鏡キヤノン | EOS 5D |
| 比色8細胞トレイ | Kartell Labware | 357 | アブラムシ胚の染色シグナルを発達させます。直径95 x 57 mm、セル深さ2 mm。 |
| DIC光学系複合顕微鏡 | ライカマイクロシステムズ | DMR | スライドに取り付けられたアブラムシの胚の撮影用。 |
| DIGウォッシュ&ブロックバッファーセット | Sigma-Aldrich(ロシュ社) | 11585762001 | 抗体の非特異的結合をブロックします。10x Blocking 溶液を 1x に希釈してブロッキング試薬として使用しました。 |
| 鉗子 | Ideal-tek | N/A | アブラムシの卵巣の解剖用。メーカー部品番号5:5 SA. |
| ガラススポイト | N/ | A N/A | ラムシの卵巣をスプロットプレートからチューブに移すため 全長150mm、先端長5 3/4インチ。 |
| グリセロール | Sigma-Aldrich | G5516 | アブラムシの胚の清澄化とマウント用。 |
| グリシン | バイオショップ | N/A | プロテイナーゼK(PK)の酵素活性を阻害します。 |
| ヤギ抗マウスIgG標識Alexa Fluor 488 | Invitrogen | A11017 | マウスからの一次抗体の検出用。 |
| ヤギ抗ウサギIgG標識Alexa Fluor 633 | Invitrogen | A21072 | ウサギ由来の一次抗体の検出用。 |
| Intelli mixer | ELMI実験装置 | RM-2M | 試薬と卵巣の反応を改善します。 |
| レーザー走査型共焦点顕微鏡 | ライカマイクロシステム | ズSP5 | florecent tagでスライドに取り付けられたアブラムシの胚の撮影用。 |
| メタノール | Burdick and Jackson | AH2304 | 胚の内因性ペルオキシダーゼの漂白用。 |
| 顕微鏡スライド | Thermo scientific | 10143560 | 胚のマウント用。SUPERFROSTの地面の端、ca。76 x 26 mm。 |
| 顕微鏡カバーガラス | マリエンフェルド | 0101030 | スライドに胚をマウントするため。サイズ 18 x 18 mm 厚さ No.1 (0.13 から 0.16 mm) |
| 顕微鏡カバー メガネ | マリエンフェルド | 0101050 | スライド上に胚をマウントします。サイズ 22 x 22 mm. 厚さ No. 1 (0.13 to 0.16 mm) |
| マウスモノクローナル抗αチューブリン抗体 (DM1A) | Santa Cruz Biotechnology | sc-32293 | 細胞のα-チューブリンの分布を標識します。 |
| マニキュア | N/A | N/A | スライドのカバースリップを密封するため。 |
| 正常なヤギ血清(NGS) | Sigma-Aldrich | G9023 | 抗体の非特異的結合を阻害します。 |
| パラホルムアルデヒド(PFA) | VWR | MK262159 | ラムシの卵巣の固定用。 |
| ファロイジン-TRITC | Sigma-Aldrich | P1951 | 胚上のF-アクチンの分布を標識するため。 |
| リン酸緩衝生理食塩水(PBS) | N / A | N / A | アブラムシ卵巣の等張液として。 |
| プラスチックスポイト | N/A | N/A | アブラムシの卵巣をチューブから細胞トレイに移すため。サイズ 3 ml. |
| プロテイナーゼK | メルク | 124678 | 細胞膜に孔を作製(パンチング)し、抗体へのアクセスを促進するため |
| Pyrexスポットプレート | N/A | N/A | 顕微鏡下でのアブラムシ卵巣の解剖および色反応用。直径22 mmの各キャビティと 奥行き7mm。 |
| SIGMAFAST 3,3'-ジアミノベンジジン(DAB)錠剤 | Sigma-Aldrich | D4168 | 基板信号の現像用。DABペルオキシダーゼ基質錠剤セットとも呼ばれます。 |
| 実体顕微鏡 | ライカマイクロシステムズ | EZ4 | アブラムシの卵巣の解剖と観察用。 |
| Triton-X 100 | Sigma-Aldrich | T8787 | 細胞膜に毛穴を開ける(パンチング)用 |
| VECTASHIELD Elite ABC Kit (Rabbit IgG) | ベクターラボ | PK-6101 | シグナルの強化に。ビオチン化ヤギ抗ウサギIgG二次抗体、AおよびB試薬を含みます。 |
| VECTASHIELD封入用剤 | ベクター研究所 | H1000 | アブラムシの胚の清澄化と埋込用。 |
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