細胞下構造の超分解能ライブ細胞イメージング

当社のプロトコルは、通常のフルオロフォアプローブと、画像化された細胞を生理学的状態に維持する簡単な標本調製技術を使用して、高度に動的な細胞プロセスと詳細なサブ細胞構造を研究しています。この技術は、特別なまたは一時的な解像度のいずれかを犠牲にすることなく、超解像度で、生理学的条件下で細胞プロセスを調査することができます。12~14キロの分子量カットオフ透析膜を小片に切り取り、100マイクロリットルの生細胞培地で約5分間浸漬します。

膜が浸っている間に、50ミリリットルのチューブの外輪を小さく切り、70%エタノールで滅菌します。精巣解剖と取り付けのために、10 2〜3日前の麻酔付きオスハエを解剖顕微鏡の下で解剖皿に移し、精巣を取り除くために細かい鉗子を使用する。すべての精巣を採取したら、精巣を生細胞培地で2回洗浄し、ピペットチップを使用して、調製したガラス底皿に100〜150マイクロリットルの生細胞培地を広げます。

フライの精巣を皿の中央に移し、培地の約10マイクロリットルを除いてすべてを取り除くために細かい鉗子を使用してください。すぐに、精巣の上にプリウェット膜を置き、膜上に2〜3つの小さなプラスチックの重量を置きます。すぐに、新鮮な生きた細胞媒体の100〜150マイクロリットルを加え、リングを皿の高い側に戻します。

カバースリップをリングに戻し、紙をカバースリップに置く前に、水にティッシュペーパーを回します。その後、蓋で皿をカバーし、超解像度顕微鏡のステージ上で皿を固定します。生殖細胞の幹細胞イメージングの場合は、イメージングソフトウェアを開き、透過光をオンにします。

精巣組織に焦点を当て、レーザーをオンにするために、63Xの目的を使用してください。「ライブ」をクリックして、胚芽幹細胞を見つけます。フォーカスを調整して「フレームサイズ」をクリックして、512 x 512 x 1024 x 1024 ピクセルの間にフレームサイズを設定し、「平均」を使用してフレーム平均を 1 つまたは 2 つに設定します。

「マスターゲイン」をクリックして電子乗算ゲインを800未満に設定し、レーザーを「レーザー」を使用して、画像取得時間を短縮し、写真の漂白を減らすために、目的の領域またはセルにレーザーパワーを1%から2%ズームに設定し、画像が「実験開始」をクリックする前に最適に設定されていることを確認します。Airyscan取得が最適に構成されていない場合は、フレームサイズ、Zスタック、スキャンエリアのセクションで「最適」をクリックし、実験計画と試料の種類に応じて、時間間隔、Zスライスの数およびタイムラプスイメージングの持続時間を最適化します。イメージング後、[処理]、[バッチ]、および [Airyscan 処理] を選択し、処理するイメージを選択します。

次に、「プロセスを実行」をクリックして、スーパー解像度のイメージを取得します。ショウジョウバエの生細胞イメージングは、スピニングディスク共焦点顕微鏡を用いて初期段階の生殖細胞でアルファ尿細管GFPを発現し、母中心体での明るい信号および娘セントロソームでの比較的弱い信号として、2つの中心体でのGFP信号の非対称強度の視覚化を可能にする。明るさの差は微小管核形成の時間的非対称性によって反映される可能性が高いが、微小管の詳細な形態および量は、スピニングディスク共焦点顕微鏡を使用して解決できない。

対照的に、生細胞超解像度イメージングは、微小管形態および数の可視化と定量を可能にする。この改善された解像度はまた、非対称微小管核形成、伸びおよび核膜との相互作用の増加のパターンを明らかにする。生細胞イメージングはまた、非対称核膜の侵入の視覚化を可能にするが、核に直接入る個々の微小管の視覚化は可能ではない。

対照的に、この生細胞超分解能技術は、微小管と核層の両方を同時にイメージングすることによって、これらの事象を直接観察することを可能にする。転移の間、両方の姉妹セントロメレは、マイクロチューブ中央の付着物を観察することはできませんが、回転ディスク顕微鏡を使用して1つの信号として検出することができます。対照的に、超解像度ライブイメージングは、初期のフェーズで微小管セントロメア付着の可視化を可能にする。

精巣の上に膜を置いて、イメージング中に移動や浮動がないようにし、顕微鏡の設定を最適化して、写真の漂白や光の毒性を避けるようにしてください。この方法は、タンパク質のダイナミクス、線形応力、細胞防御やプロセスの調査など、さまざまな方法で適用できます。