4 maja 2013
Opisano metodę izolowania pęcherzyków submitochondrialnych wzbogaconych w kompleksy syntazy F1FO ATP z mózgu szczura. Pęcherzyki te pozwalają na badanie aktywności kompleksu ATPazy F1FO i jego modulacji za pomocą techniki rejestracji patch clamp.
Ogólnym celem tej procedury jest wyizolowanie pęcherzyków F1 F zero APA z mózgu szczura w celu wykonania nagrań patch clamp. Osiąga się to poprzez usunięcie mózgu szczura i jego homogenizację. Drugim krokiem jest zakłócenie stref synaptycznych poprzez zastosowanie nacisku.
Następnie synaptosomy są nakładane na gradienty fiolki. Ostatnim krokiem jest inkubacja z cyfrą toiny i L w celu uzyskania końcowych pęcherzyków do rejestracji zacisku krosowego. Ważną funkcją mitochondriów jest produkcja TP w procesie fosforylacji oksydacyjnej.
Enzymem odpowiedzialnym za produkcję TP jest syntaza A TP zlokalizowana na wewnętrznej błonie mitochondriów. Aby szczegółowo zbadać funkcję syntazy A TP, izolujemy specjalne pęcherzyki submitochondrialne, które nazywamy SMV. Zawierają enzym syntazę A TP w konfiguracji wywróconej na lewą stronę.
Następnie rejestrujemy te SMV za pomocą elektrody krosowej i określamy nieszczelność ich membrany. To mówi nam o wydajności produkcji TP przez mitochondria. Dzisiaj tę procedurę zademonstruje Sylvia ti, adiunkt w moim laboratorium na Uniwersytecie Yale.
W tej procedurze, po uzyskaniu głowy szczura przez dekapitację, przetnij skórę, aby odsłonić czaszkę, a następnie delikatnie otwórz czaszkę, przecinając ją nożyczkami lub Ronsem. Następnie usuń mózg, zmiel mózg bez móżdżku, ostatecznie w izolacji, buforuj, a następnie przenieś go do pięciomililitrowego szklanego homogenizatora teflonowego, delikatnie homogenizuj tkankę 10 razy, w sumie około pięciu minut. Następnie odwirować próbkę w temperaturze 1 500 razy G przez 10 minut w temperaturze czterech stopni Celsjusza w wirówce stołowej.
Zachowaj supernatant z mitochondriami i synaptosomem i wyrzuć osad. Następnie odwiruj go ponownie 16 000 razy, G przez 10 minut w temperaturze czterech stopni Celsjusza w wirówce stołowej. Następnie odrzuć supernatant i ponownie zawieś podniebienie W 500 mikrolitrach buforu izolacyjnego rozerwij synaptosom za pomocą naczynia do rozerwania komórek, wywierając ciśnienie 1,200 PSI przez 10 minut, a następnie szybko odkompresuj warstwę zakłóconych stref synap na probówkach wirówkowych z dwoma różnymi stężeniami fiala, które utworzą dwie warstwy.
Następnie umieść probówki w wirniku SW 50.1 i odwiruj przy 126, 500 razy G przez 20 minut w temperaturze czterech stopni Celsjusza. W ultra wirówce podniebienie jest oczyszczonymi mitochondriami. Warstwą pomiędzy różnymi gęstościami fial jest niezakłócony synaptosom.
Następnie umyj granulkę, odwirowując ją w izolacji. Bufor w temperaturze 16 000 razy G przez 10 minut w temperaturze czterech stopni Celsjusza w wirówce stołowej. Teraz Resus zawieś mitochondria w 200 mikrolitrach bufora izolacyjnego w połączeniu z równą objętością 1% toiny cyfrowej.
Umieść go na lodzie na 15 minut. Następnie dodaj więcej izolacji, buforu i odwirowania w temperaturze 16 000 razy G przez 10 minut w temperaturze czterech stopni Celsjusza. Powtórz tę procedurę dwukrotnie, a następnie ponownie zawieś podniebienie w 200 mikrolitrach buforu izolacyjnego i dodaj dwa mikrolitry 10% Lu bra, PX, wymieszaj i umieść na lodzie na 15 minut.
Następnie ułóż mieszaninę warstwowo w izolacji, buforuj w probówkach wirówkowych. Umieść probówki w wirniku SSW 50.1 i odwiruj je w temperaturze 182 000 razy G w czterech stopniach Celsjusza przez jedną godzinę. Po godzinie.
Umyj końcową paletę, odwirowując ją w buforze izolacyjnym o temperaturze 16 000 razy G przez 10 minut w temperaturze czterech stopni Celsjusza. Typowe stanowisko do elektrofizjologii składa się ze wzmacniacza, komputera PC wyposażonego w digi data 1, 440, interfejsu przetwornika analogowo-cyfrowego w połączeniu z zaciskiem P, manipulatorów programowych 10.0, mikroskopu, stołu do tłumienia drgań i klatki Faradaya. Najpierw wyciągnij pipetę z rurki kapilarnej ze szkła krzemianowego Boros w płonącym brązowym ściągaczu do mikropipet.
Optymalna rezystancja pipety powinna wynosić od 80 do 100 megaomów. Dodaj pęcherzyki submitochondrialne do fizjologicznego roztworu wewnątrzkomórkowego. Następnie tym samym roztworem napełnij pipetę z zaciskiem krosowym.
Wizualizuj pęcherzyki w kontraście fazowym. Mikroskopia po łataniu SMV w temperaturze pokojowej. Rejestruj aktywność, gdy potencjał błony jest utrzymywany na poziomie napięcia w zakresie od ujemnych 100 miliwoltów do dodatnich 100 miliwoltów przez 10 sekund przez 10 sekund każdego okresu.
Zarejestrowane dane są filtrowane w tempie pięciu kiloherców za pomocą obwodów wzmacniacza i analizowane za pomocą oprogramowania clamp fit 10.0. Ten rysunek przedstawia blot lizatu przygotowany z cytozolu i mitochondriów. Górny panel pokazuje immuno blot przy użyciu przeciwciała przeciwko białku cytozolowemu GA dh.
Dolny panel pokazuje plamę przy użyciu przeciwciała przeciwko białku wewnętrznej błony mitochondrialnej. Cox cztery: Oto dwa reprezentatywne nagrania zacisku krosowego przed i po dodaniu jednego milimola TP. Potencjał trzymania jest dodatni 70 miliwoltów. Linia przerywana oznacza zero pikoampów.
Każdy ślad jest rejestrowany przez 10 sekund, a między śladami a pokazanymi jest 10 sekund. Oto przykładowe ślady zmian intensywności fluorescencji wskaźnika A CMA w czasie w obecności SMV oraz przy braku i obecności TP. Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, jak wyizolować mitochondria, pęcherzyk submitochondriów zawierający syntezatory F1 FO 80 TP. Ponadto należy zrozumieć naszą odporną na formę I uszczelkę z elektrodą na membranie pęcherzyka, aby przeanalizować aktywność kanału kompleksu syntazy A TP.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Ten artykuł opisuje metodę izolowania wezykuł submitochondrialnych wzbogaconych w kompleksy syntazy ATP F1FO z mózgu szczura. Te wezykuły ułatwiają badania nad aktywnością kompleksu ATPase F1FO i jego modulacja za pomocą rejestracji patch clamp.
Direct patch clamp analysis of submitochondrial vesicle membranes containing F1FO ATPase enables precise interrogation of mitochondrial ion channel activity and ATP synthase function. This workflow supports mechanistic de-risking and target validation for mitochondrial bioenergetics, informing early-stage portfolio decisions in metabolic and neurodegenerative disease research. Quantitative membrane conductance measurements provide predictive confidence for downstream screening and translational studies.
This method integrates into the discovery continuum from early mechanistic studies to preclinical model validation, providing a reusable platform for mitochondrial target interrogation.