June 29th, 2011
이 프로토콜에서는, 우리는 시토크롬의 직접적인 세포질 microinjection을 설명 C 단백질. 이 기술은 시토크롬의 도입을 허용 C 단백질 C mitochondria에서, 이것은 apoptosis 동안 발생합니다.
이 절차의 전반적인 목표는 세포의 세포질에 시토크롬 C 단백질을 도입하여 세포사멸 중에 미토콘드리아에서 사이토크롬 C가 방출되는 것을 모방하는 것입니다. 이는 먼저 재조합 사이토크롬 C 단백질과 rho domine dextran과 같은 염료의 혼합물을 준비함으로써 달성됩니다. 이 단백질 혼합물은 바늘을 막을 수 있는 작은 미립자를 분리하는 원심분리기입니다.
절차의 두 번째 단계는 현미경 스테이지의 세포 배양 위에 바늘을 배치하는 것입니다. 그런 다음 세포에 시토크롬 C 함유 용액을 마이크로 주입합니다. 미세주입 세포의 생존을 모니터링한 후, 궁극적으로 세포는 시토크롬 C에 대해 차등적인 민감성을 보입니다.예를 들어, 섬유아세포는 빠른 세포사멸로 반응하는 반면, 뉴런은 이러한 모욕에 현저하게 저항합니다.
세포사멸 유도 약물로 세포를 치료하는 것에 비해 이 기술의 독특한 특징은 사이토크롬 C의 세포질 마이크로 주입이 미토콘드리아 손상을 일으키지 않고 세포사멸을 유도한다는 것입니다. 이 방법은 날씨 세포가 세포사멸을 차등적으로 조절하는 것과 같은 세포사멸 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 시토크롬 C 방출의 다운스트림: 10 x 미세주입 완충액의 원액을 준비하는 것으로 시작합니다.
이 용액에는 pH 7.4에서 염화몰 1몰과 인산몰 0.1몰 인산칼륨 완충액이 포함되어 있습니다. 이 버퍼의 장기 보관은 실온에서 할 수 있습니다. 주입을 시각화하려면 R Domine dextran과 같은 형광 염료를 추가해야 합니다.
Rod Domine dextran 분말을 100 마이크로 리터의 물에 용해시키고 이를 100 x 마이크로 주입 100 마이크로 주입과 혼합하여 염색된 5 x 마이크로 주입 버퍼의 200 마이크로 리터 스톡을 만듭니다. 재고 솔루션. 이 용액을 섭씨 4도의 어두운 곳에 보관하십시오.
최대 100개의 단백질 용액 제제를 제공해야 합니다. 플루오레세인 이소티오시아네이트와 같은 다른 염료. 덱스트란은 정제된 사이토크롬 C를 DNA의 RNA에 용해시켜 시토크롬 C 스톡을 대체하고 무 프로테아제를 밀리리터당 20밀리그램의 농도로 만들 수 있습니다.
재고를 10마이크로리터 분취액으로 나누고 장기 보관을 위해 섭씨 영하 80도에서 보관하십시오. 다음으로, 2 마이크로 리터의 5 x 마이크로 주입 버퍼와 3 마이크로 리터의 물 및 5 마이크로 리터의 시토크롬 C를 결합하여 10 밀리리터 당 10 밀리그램의 최종 농도를 준비합니다. 하나의 X 버퍼에 있는 사이토크롬 C.
주입 혼합물을 얼음에 보관하고 마이크로 주입 직전에 주입을 진행하고, 준비된 주입 버퍼를 원심분리하여 원심분리 중 마이크로 주입 바늘을 막을 수 있는 입자상 물질을 분리합니다. 마이크로 인젝터를 켜서 공기압이 형성될 수 있도록 합니다. 미세 주사 바늘은 모세 혈관으로 만들거나 현미경으로 상업적으로 얻을 수 있습니다.
10 x 대물렌즈를 사용하여 주입할 세포에 초점을 맞춥니다. 세포는 최대 30분 동안만 주입을 위해 인큐베이터에서 꺼내야 합니다. 이제 입자가 원심분리기를 바닥으로 피펫팅하지 않도록 표면에서 0.5-1마이크로리터의 단백질 혼합물을 조심스럽게 피펫팅합니다.
그런 다음 단백질 혼합물을 미세주사 바늘의 뭉툭한 끝 부분에 피펫으로 넣습니다. 1분 이내에 단백질 혼합물은 모세관 작용을 통해 바늘 끝으로 분포됩니다. 그런 다음 바늘을 마이크로 매니퓰레이터에 단단히 부착하고 바늘 끝이 현미경의 투과광을 통과하도록 바늘을 배치합니다.
약 45도 각도에서 바늘 끝의 위치를 조정하여 시야의 중앙에 직접 위치하도록 합니다. 바늘 그림자는 시야의 절반에서 볼 수 있어야 하며, 이는 바늘 끝이 세포 위의 중앙에 있음을 나타냅니다. 마이크로 인젝터를 제자리에 놓고 연속 흐름 모드로 설정하고 작동 압력을 20-100 헥터 파스칼로 설정합니다.
각 바늘은 다른 작동 압력이 필요할 수 있으며 마이크로 주입 절차 중에 조정이 필요할 수 있습니다. 일정한 흐름을 유지하려면 이제 현미경의 초점면을 세포 바로 위의 위치로 올립니다. 그런 다음 바늘 끝의 초점이 맞춰질 때까지 바늘을 세포 쪽으로 내립니다.
바늘 끝을 시야 내로 다시 중앙에 놓고 40 x 대물렌즈로 전환합니다. 미세 매니퓰레이터 손잡이를 사용하여 바늘이 세포 바로 위에 올 때까지 바늘을 천천히 내립니다. 다음으로, 막대 도민의 적색 형광을 보고 단백질 혼합물의 흐름을 확인합니다.
단백질 혼합물은 가늘고 일정한 흐름으로 바늘에서 빠져나와야 합니다. 바늘에서 물이 나오지 않으면 바늘을 배양 접시 바닥까지 조심스럽게 내리고 바늘을 부드럽게 파열시켜 봅니다. 팁. 흐름이 너무 강하면 주입 시 세포가 파열됩니다.
이 경우 작동 압력을 낮추거나 바늘을 교체해야 합니다. 흐름이 설정된 상태로. 바늘을 세포 쪽으로 놓습니다.
그런 다음 한 번의 부드러운 동작으로 바늘을 내리면서 두 번째 부드러운 동작으로 세포 쪽으로 움직입니다. 즉시 바늘의 방향을 바꾸고 세포에서 제거하십시오. 성공적으로 주입된 세포는 약간 부풀어 오를 수 있으며, 세포 세포질 내에서 적색 형광 막대 도민을 볼 수 있습니다.
때때로 세포가 세포 사이를 이동할 때 실수로 핵에 주입됩니다. 스테이지를 이동하기 전에 반드시 마이크로 주입 바늘을 올리십시오. 그렇지 않으면 바늘이 세포 상단과 충돌할 수 있습니다.
이 기술을 숙달하면 30분 이내에 50-100개의 세포를 주입할 수 있습니다. 여기에 표시된 것은 사이토크롬 C를 주입한 쥐 배아 섬유아세포입니다.사이토크롬 C의 주입은 세포사멸 중 미토콘드리아에서 방출되는 것을 모방하므로 단 1시간 후에 이 세포는 줄어들고 막이 갈라집니다. 결국, 이 세포들은 배양 접시에서 분리되었습니다.
대조적으로, 교감신경 세포는 시토크롬 C 주입에 현저하게 저항력이 있으며 24시간 후에는 세포사멸을 겪지 않습니다. 이 세포는 주입된 뉴런의 대조군과 동일하게 보입니다. 그러나 XIAP 결핍 뉴런은 주사 5시간 후 시토크롬 C 주입에 민감하며, 이 뉴런은 사멸하여 더 이상 배양에서 볼 수 없습니다.
이 동영상을 시청한 후에는 세포의 세포질에 사이토크롬 C를 직접 도입하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.
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이 프로토콜은 피브로블라스트 및 1차 교감 신경세포에 사이토크롬 c 단백질을 직접적으로 세포질 내로 미세 주입하는 것을 설명합니다. 이 기술은 세포 사멸 과정에서 미토콘드리아로부터 사이토크롬 c의 방출을 모방하면서 세포의 세포질로 사이토크롬 c 단백질을 도입할 수 있게 합니다.
Direct cytoplasmic microinjection of cytochrome c enables precise interrogation of post-mitochondrial apoptotic signaling, providing a controlled system to assess caspase activation independent of upstream mitochondrial stressors. This approach supports target validation by isolating cytochrome c-dependent apoptosis mechanisms, facilitating mechanistic de-risking in early discovery. The differential sensitivity observed between fibroblasts and neurons highlights cell-type-specific regulatory nodes, informing predictive confidence in translational biomarker identification and preclinical model selection.
This method fits within the early discovery continuum, specifically supporting target validation and assay development stages by providing a defined input (cytochrome c) to probe apoptotic competence before progressing to lead identification or preclinical efficacy testing.