ここ生体内で、生体内および共焦点顕微鏡による植物組織のイメージング nanoceria 清掃合成と ROS (活性酸素種) のセリウム酸化物ナノ粒子 (nanoceria) の特性のプロトコルを提案します。nanoceria ROS は、共焦点顕微鏡による清掃を監視します。
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方法論記事
植物活性酸素種体内はアニオン性セリウム酸化物ナノ粒子の触媒の清掃
* These authors contributed equally
この記事について
サマリー
要約
活性酸素種 (ROS) の蓄積は、非生物的ストレスに対する反応の特徴です。ROS は、低レベルでの分子のシグナル伝達と高いレベルでの分子の損傷として植物デュアル役割を果たします。重点を置かれた植物における活性酸素の蓄積は、代謝、酵素、脂質、および植物生育・収量の減少を引き起こす DNA を損傷することが。触媒生体内で活性酸素を消去するセリウム酸化物ナノ粒子 (nanoceria) の能力を理解するユニークなツールと強酸工場非生物的ストレス耐性を提供します。ここでは、合成しポリ (アクリル) 酸コーティング nanoceria (PNC) を特徴付ける、植物葉葉身浸潤によるナノ粒子をインタ フェースし、その分布と活性酸素が生体内で共焦点を使用して清掃を監視するためのプロトコルを提案します。顕微鏡検査。ROS 集積植物の操作のため現在の分子ツールはモデル種に限定され、面倒な変換方法を必要とします。体内ROS が清掃のためこのプロトコルには、広い葉とシロイヌナズナのような葉の構造を持つ野生型植物に適用される可能性があります。
概要
セリウム酸化物ナノ粒子 (nanoceria) は、バイオ エンジニア リング、清掃能力1,2,3異なる触媒活性酸素種 (ROS) のために基礎的研究から、生物で活躍しています。Nanoceria 清掃能力を交互に 2 つ酸化状態 (Ce3 + Ce4 +) 4,5,6表面酸素空孔の数が多いためロスがあります。Ce の3 +ダングリングボンドは、ナノスケールでの格子ひずみが酸化還元反応7をサイクリングを介してこれらの欠陥サイトの再生を促進しながら効果的に ROS を清掃します。Nanoceria はまた最近使用された勉強のと工学植物機能8,9。非生物的ストレス下の植物は、活性酸素、脂質、蛋白質および DNA10への酸化ダメージの蓄積を経験します。シロイヌナズナ植物で高い....
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プロトコル
1. aの植物の成長
- 標準的な土壌ミックス 5 cm x 5 cm 使い捨て鉢シロイヌナズナ種子をまきます。これらのポットの 32 を入れ水で満たされたプラスチック製のトレイ (〜 0.5 cm) と植物育成装置に植物とプラスチック製のトレイを転送。
- 次のように成長の部屋の設定: 200 µmol/ms 光合成有効放射 (PAR)、24 ± 1 ° C の日と 21 ± 1 ° C 夜、湿度 60%、14/10 h 昼/夜光政権、それぞれ。
- 発芽から 1 週間後 1 つだけの個々 の植物を残してそれぞれのポットを薄い。各ポットに同じようなサイズを持つ実生植物を保つために注意してください。
- 水は 2 日に一度プラスチック製のトレイに直接水道水を注いで鍋。4 週間以内に植物を育てます。シロイヌナズナ植物はそれ以上の使用の準備ができています。
2 PNC の合成とキャラクタリゼーション
- 硝酸セリウム (III) の 1.08 g の重量を量るし、分子生物学グレード水 50 mL の円錐管に 2.5 mL に溶かします。
- ポリ (アクリル) 酸の 4.5 グラムの重量を量るし、分子生物学グレード水 50 mL の円錐管に 5 mL に溶かします。
- デジタル渦の....
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結果
PNC の合成とキャラクタリゼーション.
PNC 合成、精製し、次のプロトコル セクション 2 で説明されているメソッドの特徴します。図 1Aは、硝酸セリウム、PAA、PNC と PAA、硝酸セリウムの混合物溶液の呈色反応を示しています。白から淡い黄色の色の変化は、PNC は合成後に見られています。10 kDa フィルターで浄化後、PNC は紫外可視分光光度計で特徴付けられました。PNC の吸光度のピークが観測された 271 nm (図 1B)。最終的な溶離液は紫外-可視非反応した化学物質が浄化洗浄したことを確認するためにも測定しました。流体力学的直径と合成の PNC のゼータ電位は、粒子 sizer とゼータ電位分析 (図 1
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ディスカッション
このプロトコルでは、PNC 合成、キャラクタリゼーション、蛍光色素標識、および体内ROS 清掃活動を展示する植物葉肉細胞中のナノ粒子の共焦点レーザー顕微鏡について説明します。PNC は硝酸セリウムと PAA 溶液水酸化アンモニウムの混合物から合成されます。PNC は吸収 spectrophotomery とビール アンティーク法を用いて濃度によって特徴付けられます。ゼータ電位測定は、葉緑体8への配信に向けた PNC の負荷電の表面を確認しました。ナノ粒子が葉緑体をもつ共存の高レベルを示す葉肉細胞内共焦点顕微鏡による生体内イメージングを有効に DiI の蛍光染料との PNC の分類します。Dhe は、DCF の蛍光染料を使用すると、活性酸素と体内の活性酸素の強力なスカベン ジャーとして PNC 法を確認しました。
PNC を合成する方法は、コントロールのサイズ、負電荷と清掃機能16ROS とセリウム酸化物ナノ粒子を生成する単純なステップ.......
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開示事項
著者が明らかに何もありません。
謝辞
この仕事に支えられたカリフォルニア大学、リバーサイドおよび米国農務省国立食品研究所、農学部ハッチ プロジェクト 1009710 J.P.G.この材料は、J.P.G. に許可第 1817363 の下での国立科学財団によってサポートされる作業に基づいてください。
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材料
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 硝酸セリウム(III)六水和物 | Sigma-Aldrich | 238538-100G | |
| 分子生物学グレード水、コーニング | VWR | 45001-044 | |
| ファルコン 50 mL コニカル遠心分離管 | VWR | 14-959-49A | |
| ポリ (アクリル酸) 1,800 MW | シグマ-アルドリッチ | 323667-100G | |
| フィッシャーブランド デジタルボルテックスミキサー | フィッシャーサイエンティフィ | 02-215-370 | |
| フィッシャーブランド デジタルボルテックスミキサーアクセサリー、インサートリテーナー | フィッシャーサイエンティフィ | 02-215-391 | |
| フィッシャーブランドデジタルボルテックスミキサーアクセサリー:フォームインサートセット | フィッシャーサイエンティフィック | 02-215-395 | |
| 酸化アンモニウム溶液 | シグマアルドリッチ | 05002-1L | |
| PYREXグリフィンビーカー、卒業、コーニング | VWR | 13912-149 | |
| RCT基本的な | IKA | 3810001 | |
| エッペンドルフ微量遠心分離機5424 | VWR | 80094-126 | |
| ミコンウルトラ15遠心フィルターユニットミリ | ポアシグマ | UFC901024 | |
| アレグラX-30シリーズベンチトップ遠心分離機 | ベックマンコールターB06314 | ||
| UV-2600スペクロフォトメーター | 島津 | 製作所UV-2600 120V | |
| Whatman Anotop 10 シリンジ フィルター | Sigma-Aldrich | WHA68091102 | |
| BD 使い捨てシリンジ Luer-Lokチップ付き | フィッシャー サイエンティフィック | 14-829-45 | |
| Zetasizer Nano S | Malvern Panalytical | Zen 1600 | |
| 1,1′-ジオクタデシル-3,3,3′,3′-テトラメチルインドカルボシアニン過塩素酸塩 | Sigma-Aldrich | 42364-100MG | |
| ジメチルスルホキシド、ACS | VWR | BDH1115-1LP | |
| サンシャイン ミックス #1 LC1 | グリーン アイランド ディストリビューターズ インク | 5212601.CFL080P | |
| Adaptis 1000 | Conviron | A1000 | |
| TES、>99% (滴定 | Sigma-Aldrich | T1375-100G | |
| 塩化マグネシウム | Sigma-Aldrich | M8266-1KG | |
| エアタイト オールプラスチック ノーマルジェクト シリンジ | フィッシャー・サイエンティフィック | 14-817-25 | |
| キンバリー・クラーク プロフェッショナル キムテック・サイエンス キムワイプ デリケート・タスク・ワイパー | フィッシャー・サイエンティフィ | 06-666A | |
| カロライナ観察ジェル | カロライナ | 132700 | |
| コーニング顕微鏡スライド、つや消し片面、一端 | シグマ・アルドリッチ | CLS294875X25-72EA | |
| コルクボーラーハンドル付きセット | フィッシャーサイエンティフィック | S50166A | |
| パーフルオロデカリン | Sigma-Aldrich | P9900-25G | |
| マイクロカバーメガネ スクエア No. 1 | VWR | 48366-045 | |
| ライカ レーザー走査型共焦点顕微鏡 TCS SP5 | ライカ マイクロシステムズ | TCS SP5 | |
| 2′,7′-ジクロロフルオレシン ジアセテート | Sigma-Aldrich | D6883-250MG | |
| ジヒドロエチジウム | Sigma-Aldrich | D7008-10MG | |
| フィッシャーブランド プレミアム微量遠心チューブ: 1.5 mL | フィッシャーサイエンティフィック | 05-408-129 | |
| エッペンドルフ Uvette キュベット | シグマ-アルドリッチ | Z605050-80EA | |
| クロロフィルメーター | コニカミノルタ | SPAD-502 |
参考文献
- Xu, C., Qu, X. Cerium oxide nanoparticle: A remarkably versatile rare earth nanomaterial for biological applications. NPG Asia Materials. 6 (3), 90-116 (2014).
- Nelson, B., Johnson, M., Walker, M., Riley, K., Sims, C. Antioxidant cerium oxide nanoparticles in biology and medicine. Antioxidants. 5 (2), 15(2016).
- Gupta, A., Das, S., Neal, C. J., Seal, S.
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再版と許可
