17 marca 2023
Inaktywacja laserowa wspomagana chromeforem za pośrednictwemAlPcS 2a jest potężnym narzędziem do badania czasoprzestrzennych uszkodzeń pęcherzyków wewnątrzkomórkowych (IV) w żywych komórkach.
Endocytoza pęcherzyka do cytolazji powoduje powstawanie pęcherzyków wewnątrzkomórkowych. Permeabilizacja pęcherzyka aktywuje różne szlaki sygnałowe. Inaktywacja laserowa wspomagana chromoforem służy do badania konsekwencji pęknięcia pęcherzyków wewnątrzkomórkowych.
Przestrzenną i czasową kontrolę subkomórkowego uszkodzenia pęcherzyków wewnątrzkomórkowych można osiągnąć poprzez dostosowanie warunków stania i oświetlenia świetlnego. Na początek utrzymuj hodowlę komórek HeLa w DMEM uzupełnioną 10% FBS. Po umyciu komórek PBS, trypsynizuj komórki.
Następnie ponownie zawiesić komórki w DMEM uzupełnione 10% FBS. Rozcieńczyć 300 nanogramów plazmidu Gal3-GFP w 25 mikrolitrach zredukowanej pożywki surowicy. Następnie dodaj 0,6 mikrolitra odczynnika P3000.
I delikatnie wymieszaj, a następnie wiruj roztwór. Rozcieńczyć 0,45 mikrolitra odczynnika Lipofectamine 3000 w 25 mikrolitrach zredukowanej pożywki surowicy i delikatnie wymieszać. Inkubować przez pięć minut w temperaturze pokojowej.
Następnie wymieszać rozcieńczone DNA i rozcieńczoną Lipofectaminę 3000 i inkubować przez 10 minut w temperaturze pokojowej. Po zmieszaniu mieszaniny lipofektaminy DNA, 300 000 zawieszonych komórek HeLa i 200 mikrolitrów DMEM z 10% FBS, zasiej komórki na centralnym obszarze szkła 35-milimetrowego szklanego naczynia guzikowego. Aby umożliwić przyczepienie komórek, inkubuj je w temperaturze 37 stopni Celsjusza w inkubatorze zasilanym 5% dwutlenkiem węgla przez co najmniej cztery godziny.
Rozcieńczyć AlPcS2a w DMEM uzupełnionym 10% FBS, aby uzyskać jednomikromolowy roztwór AlPcS2a. Podgrzej pożywkę zawierającą AlPcS2a w łaźni wodnej o temperaturze 37 stopni Celsjusza i zastąp pożywkę hodowlaną pożywką zawierającą AlPcS2a. Inkubuj komórki w temperaturze 37 stopni Celsjusza w inkubatorze zasilanym 5% dwutlenkiem węgla przez noc.
Następnego dnia przemyj komórki dwukrotnie PBS w celu usunięcia zewnątrzkomórkowego AlPcS2a po zastąpieniu pożywki świeżą pożywką. Inkubować w temperaturze 37 stopni Celsjusza przez cztery godziny, aby umożliwić gromadzenie się resztkowego barwnika wzdłuż szlaku endocytarnego w lizosomach. Aby manipulować pojedynczymi komórkami poprzez uszkadzanie lizosomów, umieść szalkę hodowlaną na stoliku mikroskopu konfokalnego.
Użyj laserów 488 nm i 561 nm, aby uzyskać ekscytujące GFP i AlPcS2a. Zakreśl obszar zainteresowania o wymiarach pięć na pięć mikrometrów kwadratowych na pęcherzykach oznaczonych AlPcS2a, które są wybrane do uszkodzenia. Następnie oświetl impulsowo obszar zainteresowania laserem o długości 633 nm i mocy 0,21 miliwata, czyli 70 powtórzeń.
Monitoruj tworzenie się Gal3 puncta jako wskaźnika przepuszczalności błony lizosomalnej. Barwienie lizosomalne AlPcS2a w komórkach HeLa przeprowadzono przy użyciu dostępnych na rynku markerów i pozytywnie wybarwiono zielonym barwnikiem fluorescencyjnym. Lizosomy w komórkach HeLa z ekspresją TagRFP-Galectin3 barwiono AlPcS2a.
Wyniki wskazują, że inaktywacja laserowa wspomagana chromoforem na bazie AlPcS2a była w stanie kontrolować lokalne pęknięcie lizosomalne w obszarze zainteresowania, pozostawiając resztę lizosomów nienaruszoną. Ten krok jest ważny, ponieważ czas inkubacji określi stojące endosomy lub lizosomy. Na przykład ludzie mogą określić rozmiar na podstawie uwalniania barwnika nieprzepuszczalnego dla membrany.
Można również stosować barwniki wrażliwe na pH, takie jak dekstran FITC, do różnicowania endosomów i lizosomów. Ta technika jest przydatna, rozpoczynając dalsze skutki pęknięcia błony pęcherzyków wewnątrzkomórkowych. W różnych sytuacjach występują również skutki następcze.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Chromoforowo wspomagana inaktywacja laserowa (CALI) z wykorzystaniem AlPcS 2a jest stosowana do badania uszkodzeń czasowo-przestrzennych pęcherzyków wewnątrzkomórkowych w żywych komórkach. Technika ta umożliwia precyzyjną kontrolę nad uszkodzeniami podkomórkowymi, dostarczając wiedzy na temat konsekwencji pęknięcia pęcherzyków.
Inaktywacja laserowa wspomagana chromoforem (CALI) umożliwia precyzyjną, czasowo-przestrzenną indukcję przerwania pęcherzyków wewnątrzkomórkowych, zapewniając kontrolowany system do badania zdarzeń związanych z permeabilizacją błon. Podejście to wspomaga ograniczanie ryzyka mechanistycznego oraz walidację celów poprzez umożliwienie selektywnej manipulacji i monitorowania integralności endosomów i lizosomów w żywych komórkach. Metoda ta zwiększa pewność prognostyczną we wczesnej fazie odkryć, łącząc przerwanie pęcherzyków z kaskadami sygnalizacyjnymi i rekrutacją molekularną.
To fotodynamiczne podejście wpisuje się w proces od odkrycia do etapu przedklinicznego, umożliwiając sterowaną hipotezą manipulację oraz odczyt zdarzeń pękania pęcherzyków.