단일 셀 대사체학 라이브 개구리 (Xenopus laevis) 배아에 대 한 현미경 모 세관 전기 이동 법 질량 분석

Rosemary M. Onjiko; Erika P. Portero; Sally A. Moody; Peter Nemes

doi:10.3791/56956

방법 논문

단일 셀 대사체학 라이브 개구리 (Xenopus laevis) 배아에 대 한 현미경 모 세관 전기 이동 법 질량 분석

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DOI:

10.3791/56956

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2017년 12월 22일

Rosemary M. Onjiko¹ , Erika P. Portero¹ , Sally A. Moody² , Peter Nemes¹^,³

¹Department of Chemistry, George Washington University, ²Department of Anatomy & Regenerative Biology, George Washington University, ³Department of Chemistry & Biochemistry, University of Maryland, College Park

이 논문에서

요약

우리는 빠른 시내 현장 샘플링의 높은 정밀도와 최소한의 침공에 신진 대사 활동의 스냅샷의 화학 특성을 촉진 하기 위하여 모 세관 기반 마이크로-샘플링를 사용 하 여 개별 셀의 작은 부분을 사용할 수 있는 단계를 설명 배아를 사용자 단일 셀 모 세관 전기 이동 법 질량 분석 플랫폼을 사용 하 여 라이브.

초록

단일 셀에 작은 분자의 정량화 더 나은 이해 배아 개발의 기반이 되는 기본 프로세스에 대 한 새로운 전위를 발생 시킵니다. 사용 단일 셀 조사에 직접 라이브 배아, 새로운 분석 접근 필요, 특히 그 민감한, 선택적, 양적, 강력 하며 확장 가능한 다른 셀 크기를. 여기, 선물이 자유롭게 개발 남쪽 아프리카 발톱된 개구리 (Xenopus laevis), 세포 및 개발 생물학에서 강력한 모델의 배아에 단일 셀에 대사의 분석 제자리에 있도록 하는 프로토콜. 이 방법은 모 세관 현미경을 사용 하 여 후속 분석을 위해 인접 셀 그대로 태아에 단일 식별 된 셀에서 정의 된 부분을 발음. 수집 된 셀 내용은 고해상도 탠덤 질량 분석기를 결합 하는 미 모 세관 전기 이동 법 분무 이온화 (CE-ESI) 인터페이스에 의해 분석 된다. 이 방식은 다양 한 셀 크기를 확장 하 고 발전 태아의 복잡 한 3 차원 구조와 호환 합니다. 예를 들어, 단일 셀 CE-ESI-MS 조상 세포 생겨나게 자손에 게 태아의 개발로 펼쳐져 대사 셀이 해명 수는 있지만을 설명 합니다. 세포 및 발생 생물학, 게다가 여기에 설명 된 단일 세포 분석 프로토콜은 의무가 다른 세포 크기, 세포 유형, 또는 동물 모델입니다.

서론

배아 발달에 대 한 포괄적인 이해 특성화를 발전 유 기체의 모든 세포에 전개 된 모든 분자 변경 필요 합니다. 수 분자 확대와 차세대 시퀀싱 하는 동안 깊은 측정 개발 시스템²^,³, 상당히 적은 단일 셀 transcriptomes¹ 의 작은 분자의 집합에 대 한 알려져 있다 단백질 및, 특히, 대사 산물을 포함 하 여 단일 배아 세포에서 생산 (분자 질량 < ~ 1500 다). 내부 및 외부 이벤트에 신속 하 고 동적 응답,는 대사체 셀의 분자 상태의 강력한 설명자 역할을 합니다. 단일 셀 대사체 따라서 셀이 초기 배아에서의 공간 및 시간 개발을 추적 하 고 기능 연구에 대 한 새로운 분자 식별 가능성이 발생 합니다. 그러나,이 분자에 사용할 수 있는 분자 증폭, 없이 대사체의 뛰어난 감도 사용 하 여 질량 분석 (MS), 대사 산물 분석에 대 한 선택의 기술 요구.

단일 셀 MS (참조 리뷰 ⁴^,^,⁵⁶^,....