$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
De hier beschreven protocol kan worden gebruikt om het gedrag van een bepaalde proteïne van belang te bestuderen in reactie op door warmte opgewekte spanning. Temperatuurstijging tot 30 ° C gerapporteerd hittestress respons veroorzaken onder deze omstandigheden de levensvatbaarheid van D. discoideum wordt duidelijk verminderd.
wijzigingen
Het protocol kan worden aangepast aan het gedrag van verschillende eiwitten te vergelijken onder dezelfde stressomstandigheden. Hiervoor worden cellen die verschillende eiwitten met dezelfde fluorescerende tag overgebracht in meerdere putjes, zoals vier kamer schotels (sectie 1.3.1). Het protocol kan ook worden toegepast op cellen co-expressie eiwitten met verschillende merkers, zoals GFP of RFP. Dit kan bijvoorbeeld gebruikt om het gedrag van de verschillende componenten van het proteïne kwaliteitscontrole (PQC) wordt gecontroleerd. Cellen die GFP-gemerkte aggregatie marker en anders-RFP tag PCQ componenten kunnen worden waargenomen met behulp van multi-wellvoorgeschoteld voor beeldvorming. Dit zorgt voor dezelfde stress-condities (snelheid van de temperatuur verhogen / verlagen, de duur van de temperatuur stijging / daling) en zorgt voor een vergelijkende studies.
Bovendien kan het protocol worden gebruikt om de invloed van de PQC systeem de hittestress respons studie. De activiteit van de componenten kan worden gemoduleerd door het veranderen van expressieniveaus met behulp van genetische hulpmiddelen zoals het uitschakelen of overexpressie of door toepassing van commercieel beschikbare specifieke inhibitoren 6. Het proteasoom kan worden geremd door toevoeging van MG132 (100 uM) of lactacystine (10 uM) aan het groeimedium. De chaperone Hsp90 kan worden geremd via geldanamycine (6 uM) of radicicol (10 uM). De chaperone Hsp70 kan worden geremd VER-155.088, maar konden niet de effectiviteit van de remming in experimentele instellingen dusver bevestigen. Remmers moet een dag voor beeldvorming worden toegevoegd en de cellen worden gedurende 14 uur.
Criti cal Stappen binnen het Protocol
De kritische stap voor de beoordeling van warmte-geïnduceerde verstoring is de toestand van de cellen voorafgaand aan de beeldvorming experiment. Studies in gist bleek dat cellen verwerven resistentie tegen verschillende omgevingsstressen gedurende stationaire fase 13. We zagen ook een minimale respons op toegepast hittestress indien D. discoideum cellen had stationaire fase bereikt voorafgaand aan beeldvorming. Dus een constante celaantal <5 x 10 5 cellen / ml is cruciaal.
Bovendien kunnen hoge celaantallen overgang induceren van de vegetatieve cyclus van D. discoideum de ontwikkelingscyclus, waardoor triggering honger paden, wat kan leiden tot een andere reactie op stress te verwarmen. Indien hoge cel aantallen worden bereikt in de herstelfase na hittestress, streaming en aggregeren cellen kunnen interfereren met data-analyse als de cellen uit te gaan van de focus (zie figuur 4).
content "> Beperking van de Techniek
Het verlies van focus is de bottleneck van het protocol. Tijdens de temperatuur verandert, kan de focal plane drastisch te verschuiven, die handmatig heroriëntatie in een periode onmiddellijk na het wijzigen van de temperatuur vereist. De sprong in de focus kan soms te extreem worden overwonnen door software autofocus, vooral als de tijd tussen de tijdstippen hoog. Indien de gebruikte microscoop is uitgerust met een hardware autofocus, bottleneck kan worden omzeild.
Betekenis van de techniek met betrekking tot bestaande methoden
In vergelijking met bestaande instellingen zoals het gebruik van kamers met airconditioning, temperatuur-gecontroleerde incubatie dozen met betrekking tot de doelstellingen en de microscoop podium of temperatuurgestuurde podia en objectieve kragen, het gebruik van een koelkamer zorgt voor een meer nauwkeurige controle van de omgevingslucht temperatuur. Het Peltier-element in de koelkamer kan een constante en gelijkmatige tem handhavenperatuur gedurende de experimentele opstelling. In de klassieke opstellingen, kan de lokale temperatuur verschillen leiden tot verschillende uitkomsten observatie. Bovendien kan het snel en snel op geïnduceerde veranderingen in de temperatuur, wanneer klassieke opstellingen langzaam passen geïnduceerde temperatuurveranderingen, met name de temperatuur te verlagen. Het Peltier-element in de koelkamer kan ook betrekking hebben op een groter temperatuurbereik (15-40 ° C) dan klassieke opstellingen, waarmee bereikt temperaturen zoals 15 ° C of 40 ° C is erg moeilijk.
Dictyostelium discoideum is bijzonder gevoelig voor foto-toxiciteit. Eerdere studies gebruikt ascorbaat als straatveger van de foto-toxiciteit te verminderen. Echter, lang imaging periodes vereisen extra suppletie. Bovendien is het gebruik van ascorbaat beperkt tot studies waarbij het mechanisme van belang niet wordt beïnvloed door de antioxidantsupplement. Wij stellen temperatuurgeregelde beeldvorming kan worden gebruikt als alternatief ca.oach foto-toxiciteit te minimaliseren en kan worden gecombineerd met toevoeging van ascorbaat toxiciteit verder afnemen.
Fototoxische effecten kunnen worden geminimaliseerd door een constante en gelijkmatige temperatuur van 23 ° C met een koelkamer. Cellen afgebeeld met behulp temperatuurregeling vertonen minder tekenen van foto-toxiciteit, zoals celronding gedurende een langere tijdsperiode. Dit maakt het ook mogelijk beeldvorming met hogere intensiteiten, kleinere tijdsintervallen of meerdere gezichtsvelden (EPB).
General Application
Hittestress bij hogere temperaturen is aangetoond dat een andere warmte stressrespons 14 veroorzaken. Daarom verhogen van de temperatuur tot 34 ° C of 37 ° C kan een ander induceren. Naast de aangebrachte thermische belasting, kan de duur van een bepaalde stress-situatie worden aangepast aan de onmiddellijke respons of langdurige aanpassing aan hittestress bestuderen.
In het algemeen kunnen de beschreven protocol wordenuitgebreid tot een brede reeks van toepassingen. Omdat de nauwkeurige temperatuurregeling reduceert fototoxische effecten, kan het protocol worden gebruikt in instellingen die een hoge belichtingstijden en / of hogere excitatie lichtintensiteit, bijvoorbeeld voor het visualiseren van eiwitten met een lage expressieniveau vereisen, of bij korte tijdsintervallen tussen imaging, bijvoorbeeld tijdens de time-lapse imaging. Het kan ook voordelig zijn voor het afbeelden van objecten verspreid over de gehele cel, bijvoorbeeld microtubules, omdat deze instellingen vereisen een hoog aantal optische z-profielen.