Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Obrazowanie poklatkowe w celu monitorowania transkomórkowego rozprzestrzeniania się białek podobnych do prionów u nicień transgenicznych

898 wyświetleń

⸱

8 lipca 2025

W tym artykule

Streszczenie

Źródło: Nussbaum-Krammer, C. I., et al. Badanie rozprzestrzeniania się i toksyczności białek prionowych przy użyciu metazoańskiego organizmu modelowego C. elegans. J. Vis. Exp. (2015)

Ten film demonstruje procedurę obrazowania in vivo C. elegans wyrażającego białka podobne do prionów oznaczone białkiem czerwonej fluorescencji. Protokół polega na unieruchomieniu nicieni na podkładce agarozowej w celu poklatkowej mikroskopii konfokalnej, ujawniając agregację i transport białek w obrębie komórek i między nimi. Technika ta ma kluczowe znaczenie dla badania agregacji białek związanych z chorobami neurodegeneracyjnymi.

Protokół

1. Monitorowanie transkomórkowego rozprzestrzeniania się białek priopodobnych za pomocą obrazowania poklatkowego in vivo

UWAGA: Uprawiaj C. elegans typu dzikiego (WT) (N2) i linie transgeniczne zgodnie ze standardowymi metodami i dokładnie kontroluj temperaturę uprawy.

  1. Wygeneruj transgeniczne linie C. elegans eksprymujące białko podobne do prionów, oznaczone monomerycznym białkiem czerwonej fluorescencji (mRFP).
  2. Przygotuj zsynchronizowane populacje przez składanie jaj lub bielenie zgodnie ze standardowymi metodami.
    1. Synchronizacja przez składanie jaj
      1. Przełóż 10 - 20 ciężarnych dorosłych osobników na talerz i pozwól im składać jaja przez 1-2 godziny. Usuń dorosłe osobniki z talerza i pozwól potomstwu rosnąć do pożądanego wieku.
    2. Synchronizacja przez wybielanie
      1. Zbierz niezsynchronizowaną populację grawitacyjnych dorosłych osobników i wybiel je alkalicznym roztworem podchlorynu (250 mM wodorotlenku sodu (NaOH) i rozcieńczenie 1:4 (v/v) komercyjnego wybielacza w wodzie (H2O)). Umyć jaja dwukrotnie (218 x g przez 1 min) buforem M9 (21 mM Na2HPO4·7H2O (wodorofosforan disodu siedmiowodny), 22 mM (diwodorofosforan potasu) KH2PO4, 86 mM chlorek sodu (NaCl), 1 mM MgSO4·7H2O (siarczan magnezu siedmiowodny), dodać dH2O do 1 L).
      2. Pozwól im wykluć się w buforze M9 z delikatnym mieszaniem przez noc (O/N) w temperaturze 20 °C. Rozwój robaków zostanie zatrzymany na etapie L1 przy braku źródła pożywienia, pozostawiając zsynchronizowaną populację. Przenieś L1 na świeże płytki pożywki do wzrostu nicieni (NGM) wysiane bakteriami OP50 E. coli i pozwól potomstwu rozwijać się do pożądanego wieku.
  3. Przygotować 2% płatki agarozowe (w H2O) na szkiełku mikroskopowym zgodnie z opisem.
    1. Przygotuj dwa szkiełka mikroskopowe z taśmą opisową umieszczoną na całej ich długości, które będą używane jako przekładki. Umieść między nimi trzecie szkiełko mikroskopowe.
    2. Rozpuść 2% agarozy wH2Oi odpipetuj jedną kroplę na czysty szkiełku.
    3. Umieść czwarte szkiełko prostopadle do trzech pozostałych szkiełek na wierzchu kropli agaru. Delikatnie dociśnij, aby spłaszczyć podkładkę do tej samej grubości co taśma opisowa.
    4. Pozostaw do wyschnięcia na 1 minutę przed zdjęciem przekładek i delikatnym rozsunięciem prowadnic. Podkładka agarowa przyklei się do jednego z nich.
  4. Odpipetować ~10 μl środka znieczulającego (2 mM lewamizolu w buforze M9) do podkładki i przenieść ~10 zwierząt za pomocą platynowego drucianego patyka. Przykryj szkiełkiem nakrywkowym (~22 x 22 mm) i zrób zdjęcia w ciągu 1 godziny.
  5. Alternatywnie, aby nabyć filmy przez dłuższy czas lub jeszcze bardziej zmniejszyć możliwość jakiegokolwiek ruchu zwierząt, należy zastosować kombinację znieczulenia i unieruchomienia kulek.
    1. Przygotować 10% płatki agarozowe (w buforze M9) zgodnie z opisem i dodać robaki do 3 μl roztworu wzorcowego wielkości nanosfery (kulki polistyrenu, 100 nm) plus 3 μl środka znieczulającego (4 mM lewamizol w buforze M9). Przykryj delikatnie szkiełkiem nakrywkowym. Aby uniknąć wysuszenia, uszczelnij szkiełko nakrywkowe VALAP (mieszanina równych ilości wazeliny, lanoliny i wosku parafinowego).
  6. Obraz unieruchomionych robaków za pomocą mikroskopu konfokalnego.
    UWAGA: Wyniki uzyskuje się przy użyciu mikroskopu konfokalnego AF z wirującym dyskiem wyposażonego w kamerę EM-CCD oraz oprogramowanie do automatyzacji mikroskopii i analizy obrazu, takie jak MetaMorph, przedstawia szczegóły poniżej, ale można również zastosować inne porównywalne systemy obrazowania konfokalnego.
    1. Użyj obiektywu olejowego 63X lub 100X/1.4NA i umieść szkiełko mikroskopowe zawierające robaki w uchwycie szkiełka mikroskopu.
    2. Otwórz oprogramowanie. Dostosuj moc lasera i filtry do obrazowania mRFP. Użyj lasera 561 nm przy 10% mocy i filtrze emisyjnym >600 nm.
    3. Otwórz "Akwizycja wielowymiarowa". W zakładce "Główne" zaznacz pola "Timelapse" i "Run Journals" (sprzętowy autofokus: wyłączony).
    4. Na karcie "Zapisywanie" wybierz lub utwórz folder katalogu, w którym pliki mają zostać zapisane. Przypisz nazwę do pliku.
    5. W zakładce "Długość fali" wybierz odpowiednie oświetlenie i dostosuj ekspozycję i wzmocnienie. Użyj "YokoQuad Red" (lub równoważnego ustawienia oświetlenia dla obrazowania mRFP) z ekspozycją od 100 do 300 ms i wzmocnieniem kamery od 100 do 300, w zależności od indywidualnej próbki (ocenianej przy użyciu obrazu na żywo).
    6. W zakładce "Timelapse" wybierz "Liczba punktów czasowych" = 301, "Czas trwania" = 5 minut i "Czas/interwał" = 1 sek.
    7. W zakładce "Dzienniki" wybierz Dziennik: "AFC SET Z HOLD" i "AFC Return to Z HOLD", wpisz: "Special" (dwukrotnie), Punkt początkowy: "Początek punktu czasowego" i "Koniec punktu czasowego". Ta opcja autofokusa jest ważna, aby obrazować ten sam fragment przez dłuższy czas.
    8. Po zakończeniu konfiguracji naciśnij "Pobierz". Film poklatkowy jest zapisywany jako osobne pliki TIFF.

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

Oświadczenia

Nie stwierdzono konfliktu interesów.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Odczynnik
Wzorce wielkości nanosfery 100 nmThermoScientific (Nauka)3100A
LewamizolSigmaL-9756
sprzęt
Wirówka z chłodzeniem Sorvall Legend XTR, 120VACThermoScientific (Nauka)75004521http://www.coleparmer.com/Product/Thermo_Scientific_Sorvall_Legend_
XTR_Refrigerated_Centrifuge_120
ODKURZACZ/EW-17707-60
96-pinowy replikatorScionomix (Scionomix)http://www.scinomix.com/all-products/96-pin-replicator/
Wytrząsarka inkubacyjna HiGro o dużej pojemnościDigilab (Laboratorium Digilabhttp://www.digilabglobal.com/higro
Dozownik odczynników Multidrop CombiTitertrek (miastohttp://groups.molbiosci.northwestern.edu/hta/titertek.htm
Zautomatyzowana stacja robocza Biomek FX AP96Beckman Coulterhttp://groups.molbiosci.northwestern.edu/hta/biomek_multi.htm
Wytrząsarka Innova44Nowy Brunszwikhttp://www.eppendorf.com/int///index.php?sitemap=2.3&pb=d78efbc05310ec
04&action=produkty&contentid=1&
węzeł_katalogu=83389
M205 FAKsięga Leicahttp://www.leica-microsystems.com/de/produkte/stereomikroskope-makroskope/fluoreszenz/details/product/leica-m205-fa/
ORCA-R2 C10600-10BDygłośna kamera CCDHamamatsuhttp://www.hamamatsu.com/jp/en/community/life_science_camera/product/search/C10600-10B/index.html
Mikroskop konfokalny z wirującym dyskiem AFKsięga Leicahttp://www.leica-microsystems.com/products/light-microscopes/life-science-research/fluorescence-microscopes/details/product/leica-sd-af/
Kamera Falcon 4M60Teledyne Dalsahttp://www.teledynedalsa.com/imaging/products/cameras/area-scan/falcon/PT-41-04M60/
oprogramowanie
Oprogramowanie do automatyzacji mikroskopii i analizy obrazu MetaMorphUrządzenia molekularnehttp://www.moleculardevices.com/products/software/meta-imaging-series/metamorph.html
Oprogramowanie do analizy obrazu Hamamatsu SimplePCIInstrumenty Meyerahttp://meyerinst.com/imaging-software/hamamatsu/index.htm
ObrazJNihhttp://rsbweb.nih.gov/ij/download.html
Wtyczka wrMTrck dla ImageJhttp://www.phage.dk/plugins/wrmtrck.html
Szczepy C. elegans
N2 (WT)Centrum Genetyki Caenorhabditis (CGC)http://www.cgc.cbs.umn.edu/strain.php?id=10570
) )

Przeglądaj więcej artykułów

Mikroskopia konfokalnatransport pęcherzykowyagregacja białekpodkład żelowy z agarozyznieczulenie lewamisolemkulek polistyrenowychoprogramowanie MetaMorph