형광 유전자 인코딩 ph 지시자 초파리 melanogaster 말 관 Epithelia에 광학 정량화의 세포내 pH

Adam J. Rossano; Michael F. Romero

doi:10.3791/55698

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방법 논문

형광 유전자 인코딩 ph 지시자 초파리 melanogaster 말 관 Epithelia에 광학 정량화의 세포내 pH

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DOI:

10.3791/55698

⸱

2017년 8월 11일

Adam J. Rossano¹ , Michael F. Romero¹^,²

¹Department of Physiology and Biomedical Engineering, Mayo Clinic College of Medicine, ²Department of Nephrology and Hypertension, Mayo Clinic College of Medicine

이 논문에서

요약

세포 이온 수송 종종 세포내 pH를 모니터링 하 여 평가 될 수 있다 (pH_나). 유전자 Encoded pH-지표 (GEpHIs) 그대로 셀에 세포내 pH의 부 광 량을 제공합니다. 이 프로토콜 내용을 통해 셀룰러 ex vivo 라이브 이미징 pHerry와 초파리 melanogaster 의 말 tubules의 세포내 pH의 정량화, 의사 비율 유전자 인코딩 pH 지시자.

초록

상피 이온 수송 체계 이온 항상성 뿐만 아니라 필수적인 세포 전기 화학 기온 변화도의 유지 보수에 필수적입니다. 세포내 pH (pH_나)은 많은 이온 운송업 자에 의해 영향을 하 고 따라서 pH_나모니터링은 운송업 자 활동을 평가 하기 위한 유용한 도구. 현대 유전자 인코딩 pH-지표 (GEpHIs) 세포 및 subcellular 규모 pH_나 그대로 셀에의 부 광 량을 제공합니다. 이 프로토콜 설명 세포질 pH_나 규제의 초파리 melanogaster 의 말 Tubules (MTs)에서 ex vivo 라이브 이미징 통해 pHerry, pK_{의사 비율 GEpHI의 실시간 정량화를}는 cytosol에서 pH 변화 추적에 적합. 추출 된 성인 비행 MTs 단일 셀 레이어 epithelia의 형태학 상으로 그리고 기능상 다른 섹션으로 구성 되며 상피 전송의 조사를 위해 접근 가능 하 고 유전자 세공 모델으로 사용할 수 있습니다. GEpHIs 기존 pH에 민감한 형광 염료와 이온 선택적 전극 위에 여러 가지 이점을 제공합니다. 적절 한 모터 요소 사용할 수 있습니다 제공 GEpHIs 뚜렷한 세포 인구 레이블을 수 있습니다. 이 라벨은 전 비보 vivo에서, 그리고 제자리에 , 준비는 본질적으로 다른 유형의에 특히 유용 합니다. GEpHIs 또한 반복된 염료 치료 또는 조직의 외부화에 대 한 필요 없이 시간이 지남에 그대로 조직에 pH_i 의 정량화를 허용합니다. 현재 GEpHIs의 주요 단점은 경향을 cytosolic 포함 조직 손상에 대 한 응답에서에서 집계-표현식을 구성 합니다. 이러한 단점, 그들의 솔루션 및 GEpHIs의 고유의 장점은 추출 된 MTs의 기능적으로 명료한 원금과 방사상 세포의 basolateral 양성자 (H⁺) 교통의 평가 통해이 프로토콜에서 설명 했다. 기술과 분석 설명 다양 한 척추 동물 및 무척 추 동물 준비에 쉽게 적응할 수 있다, 분석 결과의 세련 특정 전송기를 통해 이온 플럭스의 복잡 한 결정을 연구소 교육에서 조절 될 수 있습니다.

서론

이 프로토콜의 목표는 정량화의 세포내 pH (pH_i)는 유전자 인코딩 pH-표시기 (GEpHI)를 사용 하 여 설명 하 고 어떻게 모델 곤충 (디의에서 basolateral H⁺ 교통을 평가 하기 위해이 메서드를 사용할 수 있습니다 설명 melanogaster) 신장 구조, 말 관 (MT). MTs 과일 파리의 배설 기관으로 봉사 하 고 몇 가지 주요 측면¹포유류 nephron 기능적으로 비슷합니다. MTs는 흉부와 복 부의 tubules (앞쪽에 및 사후)의 2 쌍으로 정렬 됩니다. 각 산의 단일 셀 상피 튜브 metabolically 활성 주 셀의 독특한 꼭대기 구성 (luminal)과 basolateral (hemocoel) 극성으로 삽입된 방사상 세포. 형태학 상으로, 기능적으로, 앞쪽 MTs 3의 구성 그리고 발달 별개 세그먼트, 특히 초기 크기 세그먼트, 전환 세그먼트, 및²ureter 조인 분 비 주요 세그먼트. 셀룰러 규모 루멘으로 트랜스 상피 이온 수송 basolateral 나⁺-K⁺뿐만 아니라 꼭대기 원형질 막 V ATPase³ 와 알칼리-금속/H