Artykuł metodologiczny

Obrazowanie FLIM-FRET w celu scharakteryzowania interakcji białko-białko u żywych bakterii

8 lipca 2025

W tym artykule

Streszczenie

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Źródło: Manko, H. et al., FLIM-FRET Pomiary interakcji białko-białko w żywych bakteriach. J. Vis. Exp. (2020)

Film opisuje technikę obrazowania FLIM-FRET w celu określenia interakcji białko-białko w żywych bakteriach wyrażających białka cytoplazmatyczne znakowane białkami fluorescencyjnymi, donorem eGFP i akceptorem mCherry. Połączona technika pozwala również na ilościowe określenie oddziałujących białek.

Protokół

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Przygotowanie podkładki agarozowej (Rysunek 1)

  1. Umieść szkiełko mikroskopowe na płaskiej poziomej powierzchni. Ułóż dwa szkiełka podstawowe pokryte dwiema warstwami taśmy klejącej po każdej stronie początkowego slajdu.
    nuta: Zachowaj odstęp 1-2 mm między trzema wyrównanymi szkiełkami, aby zapobiec ostatecznemu rozlaniu się stopionej agarozy na szkiełkach za pomocą taśmy klejącej.
  2. Odpipetować i wlać kroplę 70 μl 1% stopionej agarozy na szkiełko podstawowe. Dodaj czwarte szkiełko na górze, aby spłaszczyć kroplę agarozy i delikatnie dociśnij. Poczekaj około minuty.
  3. Zdjąć górne szkiełko i wrzucić pipetą około 3 μl bakterii do 3 do 4 miejsc w różnych miejscach na podkładkę agarozową.
  4. Przykryj szkiełkiem nakrywkowym ze szkła mikroskopowego (na przykład o grubości 22x22 mm #1,5).
    nuta: Płaskość i grubość szkiełek nakrywkowych są ważne przy pracy ze wzbudzeniami dwufotonowymi. Precyzyjne szkiełka nakrywkowe o kontrolowanej jednolitej płaskości i niskiej autofluorescencji są zwykle dobrym wyborem.
  5. Przymocuj szkiełko nakrywkowe za pomocą stopionej parafiny, aby uszczelnić szkiełko nakrywkowe na szkiełku podstawowym. Zacznij od zamocowania czterech rogów szkiełka nakrywkowego.

2. Obrazowanie za pomocą mikroskopii dwufotonowej

UWAGA: Używamy domowej roboty dwufotonowego skaningowego mikroskopu odwróconego do wzbudzenia z obiektywem 60x 1.2NA, działającym w trybie zbierania fluorescencji bez skanów. Długość fali wzbudzenia dwufotonowego jest ustawiona na 930 nm. Zapewnia to laser Ti:Sapphire (częstotliwość powtarzania 80 MHz, ≈ szerokość impulsu 70 fs) pracujący z mocą 10-20 mW. Fotony fluorescencji zebrano przez filtr krótkoprzepustowy 680 nm i filtr pasmowo-przepustowy 525/50 nm, a następnie skierowano do fotodiody lawinowej sprzężonej ze światłowodem podłączonej do skorelowanego czasowo modułu zliczania pojedynczych fotonów (TCSPC). Mikroskop wyposażony jest również w transmisyjną lampę fluorescencyjną. Kilka mikroskopów FLIM-FRET jest obecnie dostępnych na rynku, a wiele urządzeń do obrazowania jest wyposażonych w zestawy zdolne do wykonywania pomiarów FLIM-FRET.

  1. Użyj lampy fluorescencyjnej, aby ustawić ostrość obiektywu na monowarstwie bakterii w próbce i wybierz obszary zainteresowania.
  2. Sprawdź, czy migawka lasera wzbudzającego jest zamknięta i czy światło podczerwone pochodzące z lasera jest zablokowane i nie dostaje się do mikroskopu.
    ostrożność: Podczas pracy z laserami impulsowymi w podczerwieni należy zachować szczególną uwagę i stałą czujność, ponieważ światło lasera nie jest widoczne dla oczu, ale każda, a nawet przejściowa bezpośrednia ekspozycja lub odbicie lasera może być niezwykle szkodliwe i spowodować nieodwracalne uszkodzenie oczu. Przed użyciem zestawów mikroskopowych należy zapoznać się z lokalnymi procedurami bezpieczeństwa i szkoleniami dotyczącymi lasera.
  3. Umieść szkiełko mikroskopowe na stoliku tak, aby szkiełka nakrywkowe były skierowane w stronę obiektywu.
  4. Sprawdź, czy lampka fluorescencyjna jest włączona.
  5. Obróć wieżyczkę kostki filtra, aby wybrać kostkę eGFP i otwórz przesłonę lampy fluorescencyjnej.
  6. Wyślij światło fluorescencyjne w kierunku okularu mikroskopu.
    Ostrzeżenie: Upewnij się, że odpowiednie filtry są usuwane na ścieżce światła, aby usunąć bezpośrednie światło wzbudzenia pochodzące z lampy fluorescencyjnej, które może uszkodzić oczy.
  7. Ustaw ostrość obiektywu na bakteriach za pomocą pokrętła mikroskopu.
  8. Wybierz obszar zainteresowania w próbce, tłumacząc go za pomocą joysticka sterującego zmotoryzowanym stolikiem
    nuta: Ustawianie ostrości jest łatwiejsze w przypadku próbek o wysokiej fluorescencji, dzięki czemu fluorescencja jest widoczna bezpośrednio oczami.
  9. Przełącz wzbudzenie dla lasera 2PE na pomiary FLIM-FRET.
  10. Wyślij ścieżkę emisji fluorescencji z powrotem w kierunku detektora.
  11. Obróć do tyłu wieżyczkę kostki filtra, aby wybrać kostkę dichroiczną dla lasera 930 nm.
  12. Ustaw moc lasera na 20 mW.
  13. Ustaw rozmiar obszaru zainteresowania na 30 μm. Ta operacja reguluje napięcie sterujące lustrami galwicznymi i określa zakres ich ruchów (rysunek 2).
  14. Włącz detektor i rozpocznij skanowanie próbki - przyciski start i stop sterujące skanowaniem sterują również otwieraniem i zamykaniem migawki laserowej, zarówno ze względów bezpieczeństwa, jak i w celu ograniczenia fotowybielania próbki (rysunek 2).
  15. W razie potrzeby wyreguluj ostrość, lekko przesuwając pokrętło precyzyjnej ostrości mikroskopu.
  16. Wybierz pole widzenia do obrazowania, przesuwając precyzyjnie stolik z interfejsu komputera. Można to zrobić podczas ustawiania, przesuwając krzyżyk na obrazie w oprogramowaniu sterującym mikroskopem (Rysunek 2), które określi nowy środek obrazu, i naciskając "Przesuń stolik". Dobre pole widzenia do akwizycji odpowiada obrazowi z 10-30 nieruchomymi bakteriami, z których wszystkie są prawidłowo zogniskowane (wszystkie bakterie znajdują się na tej samej płaszczyźnie). Jeśli jesteś zainteresowany ekstrakcją danych FLIM-FRET z pojedynczych komórek, upewnij się, że bakterie są dobrze zindywidualizowane (segmentacja obrazu będzie znacznie łatwiejsza).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

figure-results-1
Rysunek 1. Przygotowanie podkładki agarozowej.

figure-results-2
Rysunek 2. Schematyczne przedstawienie interfejsu oprogramowania sterującego mikroskopem

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
Nie stwierdzono konfliktu interesów.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Filtr pasmowo-przepustowy 525/50 nmF37-516, AHF, Niemcy
Filtr krótkoprzepustowy 680 nmF37-516, AHF, Niemcy
AgarozySigma-Aldrich Numer katalogowy A9539
Fotodioda lawinowa sprzężona ze światłowodemSPCM-AQR-14- FC, Perkin Elmer
Szkiełka nakrywkowe szklane (grubość 1,5, 20×20 mmSzkło KnitelBiuletyn MS0011
Szkiełka mikroskopowe (25×75mm)Szkło KnitelBiuletyn MS0057
Moduł TCSPCSPC830, Becker & Hickl, Niemcy
Ti: Laser szafirowyWgląd DeepSee, Fizyka widm
powiedział: powiedział:

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Obrazowanie czasu ycia fluorescencjiF rsterowski transfer energii przez rezonansbia ka donora i akceptoramikroskopia dwufotonowaunieruchamianie na podk adce agarozowejobszar zainteresowaniapomiar czasu ycia fluorescencji

Powiązane artykuły