Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Gebruik van Immunolabeling voor het analyseren van ontluikende, stabiele en dynamische microtubuli in de zebravis Embryo

7.8K weergaven

DOI:

10.3791/55792

20 september 2017

* These authors contributed equally

In dit artikel

Samenvatting

Immunolabeling methoden voor het analyseren van verschillende populaties van microtubuli in de ontwikkelende hersenen van de zebravis zijn hier beschreven, die over het algemeen van toepassing zijn op andere weefsels. Het eerste protocol schetst een geoptimaliseerde methode voor immunolabeling stabiele en dynamische microtubuli. Het tweede protocol biedt een methode om beeld en kwantificeren van ontluikende microtubuli specifiek.

Samenvatting

Microtubuli (MTs) zijn dynamisch en broos structuren die uitdagend om te afbeelding in vivo, met name in gewervelde embryo's zijn. Immunolabeling methoden worden hier beschreven om te analyseren verschillende populaties van MTs in de ontwikkelingslanden neurale buis van de zebravis embryo. Terwijl de nadruk op zenuwweefsel ligt, geldt deze methode in grote lijnen voor andere weefsels. De procedures zijn geoptimaliseerd voor vroeg tot midden-somitogenesis-fase embryo's (1 Somiet tot 12 somieten), maar ze aangepast aan een scala aan andere etappes met relatief kleine aanpassingen worden kunnen. Het eerste protocol biedt een methode voor het beoordelen van de ruimtelijke spreiding van stabiele en dynamische MTs en een kwantitatieve analyse van deze populaties met beeld-verwerkende software uit te voeren. Deze aanpak vormt een aanvulling op bestaande hulpprogramma's voor afbeelding microtubulus dynamiek en distributie in real-time, met behulp van transgene lijnen of voorbijgaande uitdrukking van tagged constructies. Inderdaad, dergelijke hulpmiddelen zijn zeer nuttig, maar ze maken geen gemakkelijk onderscheid tussen dynamische en stabiele MTs. De mogelijkheid om beeld en analyseren van de populaties van deze verschillende microtubulus heeft belangrijke implicaties voor het begrijpen van mechanismen ten grondslag liggen aan de cel polarisatie en voedselproductie. Het tweede protocol schetst een techniek voor het analyseren van ontluikende MTs specifiek. Dit wordt bereikt door het vastleggen van de DOVO groei eigenschappen van MTs na verloop van tijd na microtubulus depolymerization met de nocodazole van de drug en een herstelperiode na drug wassen. Deze techniek heeft nog niet vereffend op de studie van MTs in zebrafish embryo's, maar is een waardevolle assay voor het onderzoeken van de functie in vivo van eiwitten die betrokken zijn bij de vergadering van de microtubuli.

Inleiding

Microtubuli (MTs) zijn polymeren van α - en β-tubuline dat tot lineaire protofilaments samenvoegen, waarvan er verscheidene combineren om te vormen van een holle buis1,2. MTs zijn gepolariseerde structuren, met snelgroeiende plus uiteinden en langzaam groeiende minus uiteinden die zijn verankerd in de centrosoom of andere microtubulus-organiseren center (MTOC)3. DOVO MT vorming wordt geïnitieerd door nucleatie op de complexe γ-tubuline-ring (γ-TURC), waarmee een sjabloon voor MT vergadering4. In een bepaalde cel kunnen twee populaties van MTs worden onde....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

ethische verklaring: de procedures beschreven hieronder volgen de Universiteit van Maryland Baltimore County dierenverzorgers richtsnoeren.

1. analyse van stabiele en dynamische MTs met behulp van Immunolabeling (Protocol 1)

  1. Manual dechorionation van embryo's voorafgaand aan de fixatie
    1. verkrijgen voortgebracht vers embryo's door gieten uit overtollige systeem water en vervolgens resterende embryo's te verzamelen in een plastic petrischaal (Zie Tabel of Materials).
    2. Verwijderen puin van het systeem water en overdracht van embryo's naar een nieuwe schotel gevuld met embryo medium....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Analyse van stabiele en dynamische MTs met behulp van immunolabeling
In Protocol 1, wordt de verdeling van de MT subpopulatie tijdens de vroege (neurale Kiel) en late (neurale rod) stadia van ontwikkeling van de neurale buis onthuld, met behulp van Glu-tubuline en Tyr-tubuline als markeringen voor stabiele en dynamische MTs, respectievelijk. Dynamische MTs overheersen in de hindbrain de neurale Kiel stadium (4-5 somieten) (Figuur 2.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Er zijn momenteel vele methoden voor imaging-MT dynamiek in de vroege ontwikkeling van de zebravis, variërend van levende beeldvorming van tagged moleculen tot immunolabeling van vaste weefsel11,12,13,14. Hoewel MTs in één cel kunnen bestaan in dynamische of stabiele staten, is epithelialization een proces waarin de MTs is geleidelijk gestabiliseerd na verloop van tijd. Met behulp van merkers v.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

De confocal microscoop werd gekocht met geld van de Amerikaanse National Science Foundation (NSF), subsidie #DBI-0722569. Het onderzoek werd gesteund door de Amerikaanse nationale instituten van gezondheid/nationale Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS) subsidie #GM085290 en Amerikaanse departement van defensie (DOD) subsidie #W81XWH-16-1-0466 toegekend aan R.M. Brewster. E. Vital werd gesteund door een subsidie naar UMBC van het Howard Hughes Medical Institute via de pre college en Undergraduate Science Education Program, verlenen van #52008090. S.P. Brown werd ondersteund door een Amerikaanse departement van onderwijs GAANN Fellowship, een Meyerhoff Grad....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
AgaroseWordt gebruikt om petrischalen te behandelen.   Bereid 1% agarose
door een oplossing van  1 gram agarose per 100 ml 1X embryomedium in een magnetron te verwarmen
tot polymerisatie. 
KpipesSigmaP7643
NaClSigmaS7653
Tris-HClSigmaT3253-500G
KClSigmaP9333-500G
CaCl2·2H2OSigmaC5080
NP-40American BioanalyticalsAB01424
EGTASigmaE3889-25G
MgCl2SigmaM2670-500G
Bovine serum albumin (BSA)FisherBP1605
Triton-xAmerican BioanalyticalsAB02025
Anti-Fade mounting mediumInvitrogenP10144
Muis anti-β-tubulinDevelopmental studies Hybridoma BankE71/200
Konijn anti-γ-tubulinGenetexGTX1132861/500
Konijn anti-α-tubulinGenetexGTX1087841/1000*
Konijn anti-detyrosinated-tubulinMilliporeAB32011/200-1/1000*  Titrateer antilichaam bij eerste gebruik van nieuwe partij.
Konijn anti-tyrosinated-tubulinMilliporeABT1711/500
Muis anti-centrinMillipore04-16241/1000
Geit 488 anti-konijnThermofisherA110081/500
Geit 594 anti-konijnThermofisherA110121/500
Geit 594 anti-muisThermofisherA110051/500
Geit 488 anti-muisThermofisherA110011/500
VibratomeVibratome1500
PincetWorld Precision Instruments555227F
100 mm petrischaalCell treat229693
35 mm petrischaalCell treat229638
50 ml falconbuisFisher14-432-22
Gevlochten nylon gaas 70 umAmazon.comB0043D1SZG 
MicropipetGilsonF123602
Glazen pipetFisherNC-999363-9
Aquarium sealantAmazon.com, door MarineLandSilicone Sealer 1 oz (Tube) 
Ring standFisher14-675BO
Microbore PTFE buis, 0,022"IDCole-ParmerWU-06417-21
ModelleerkleiAmazon.comSargent Art 22-4000Elke was of olie gebaseerde niet-giftige modelleerklei is voldoende
KlemFisher02-215-466
60ml spuitFisher14-820-11
Embryomedium (E3)34,8 g NaCl
1,6 g KCl
5,8 g CaCl2·2H2O
9,78 g MgCl2·6H2O

Om een 60X stockoplossing te bereiden, lost u de ingrediënten in H2O op, tot een eindvolume van 2 L. Pas de pH aan tot 7,2 met NaOH. Autoclaveer. Om 1X medium te bereiden, verdunt u 16,5 mL van de 60X stockoplossing tot 1 L. 
Blocking oplossing50 ml TBS-NP-40
2,5 ml normaal geitenserum
1 g BSA
625 µl Triton-X
TBS-NP-40 (pH 7,6)155 mM NaCl
10 mM Tris HCl
0,1% NP-40
2x MAB (pH6,4)160 mM KPIPES
10 mM EGTA
2 mM MgCl2
Commerciële 3-D beeldverwerkingssoftwarePerkinElmerVolocity (V 6,2)
Dry block verwarmer VWR12621-108Wordt gebruikt als een hot plate om agarose in Protocol 1 te smelten.
DissectiemicroscoopLeicaMZ12
Confocale microscoopLeicaSP5
Vlakke inbeddingsvormemsdiasum.comBEEM 70904-01
Public domain beeldverwerkingssoftwareNIHImageJ (V 1,5)
* Het resultaat varieert per partijnummer

Referenties

  1. Akhmanova, A., Steinmetz, M. O. Tracking the ends: a dynamic protein network controls the fate of microtubule tips. Nat Rev Mol Cell Biol. 9 (4), 309-322 (2008).
  2. Conde, C., Cáceres, A. Microtubule assembly, organization and dynamics in axons and de....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Trefwoorden

Microtubulisanalysestabiele microtubulidynamische microtubulinocodazol uitspoelingconfocale beeldvormingImageJ analysetubuline markers