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Microscopia TIRF para visualizar a dinâmica de acoplamento de actina e microtúbulos

8 de julho de 2025

Neste artigo

Resumo

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Fonte: Henty-Ridilla, J.L., Visualizando a dinâmica de acoplamento de actina e microtúbulos in vitro por microscopia de fluorescência de reflexão interna total (TIRF). J. Vis. Exp. (2022)

Este vídeo descreve o TIRF, uma técnica baseada em microscopia de reflexão interna total para visualizar a dinâmica de polimerização de actina e microtúbulos. O método permite a imagem de alta resolução da dinâmica de acoplamento de actina e microtúbulos em tempo real, o que é essencial para a compreensão das diafonias celulares.

Protocolo

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1. Lavando as lamínulas

NOTA: Lave as lamínulas (24 mm x 60 mm, #1.5) de acordo com Smith et al., 2013.

  1. Arrume as lamínulas em um recipiente de plástico para mala direta.
  2. Mergulhe as lamínulas sequencialmente nas seguintes soluções e sonice por 30-60 min, enxaguando com ddH2O 10 vezes entre cada solução: ddH2O com uma gota de detergente; 0,1 M KOH. Armazene as lamínulas em etanol 100% por até 6 meses.
    nota: Não toque nas superfícies de vidro com os dedos sem luvas. Em vez disso, use uma pinça.

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Resultados

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Figura 1. Esquemas experimentais: montagem da câmara de fluxo para aquisição de imagens. (A) Conjunto da câmara de imagem. De cima para baixo: as câmaras de imagem IBIDI são coladas ao longo dos poços de perfusão (denotados pela seta); a segunda camada (branca) de suporte de fita (deixada na imagem mostrada para orientar melhor os usuários) é removida e o epóxi é aplicado na borda da câmara de perfusão (seta). Nota:.......

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Divulgações

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Não há conflitos de interesse declarados.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
1% BSA (c/v)Fisher CientíficoBP1600-100Para este fim (bloqueando as câmaras TIRF), a BSA é ressuspensa em ddH20 e filtrada através de um filtro de 0,22 μm.
1× BRB80caseiro80 mM PIPES, 1 mM MgCl2, 1 mM EGTA, pH 6,8 com KOH
80 mM PIPES, 1 mM MgCl2, 1 mM EGTA, pH 6,8 com KOHSigma Aldrich Inc, St. Louis, MOG2133-50KUCombinado com catalase, alíquota e conservar a -80 oC até à utilização
Tubulina de 100 μMCitoesqueleto Inc, Denver, COT240As tubulinas caseiras devem ser recicladas antes do uso para remover a tubulina incompetente para polimerização (Hyman et al. (1992)29; Li e Moore (2020)30). As tubulinas disponíveis comercialmente são muitas vezes muito diluídas para reciclar, mas funcionam bem se ressuspensas de acordo com as instruções do fabricante e pré-liberadas por ultracentrifugação (278.000 × g) por 60 min, antes do uso.
100 mM ATPGold Biotechnology Inc, Olivette, MOA-08Ressuspenso em ddH20 (pH 7,5) e esterilizado por filtro.
100 mM GTPFisher CientíficoAC226250010Ressuspenso em 1× BRB80 (pH 6,8) e esterilizado por filtro.
Lasers de estado sólido de 120-150 mWLeica Microsystems11889151; 11889148
2 mg/mL de catalaseSigma Aldrich Inc, St. Louis, MOC40-100Combinado com glicose oxidase, alíquota e conservar a -80 oC até à utilização
2× Amortecedor TIRFHomemad2× BRB80, 100 mM KCl, 20 mM DTT, 80 mM de glicose, 0,5% (v/v) de metilcelulose (4.000 cp); Nota: 1 μL de 0,1M GTP e 1 μL de 0,1M ATP adicionados separadamente às reações TIRF para evitar ciclos repetidos de congelamento e descongelamento.
24 × 60 mm, lamínula #1,5Fisher Scientific, Waltham, MA22-266882A lamínula deve ser lavada extensivamente antes do uso (Smith et al. (2014)22)
Bloco de calor a 37 oC
Banho-maria a 37 oC
5 mg/mL de estreptavidina (600x estoque)Avantor, Filadélfia, PensilvâniaRLS000-01Ressuspensa em Tris-HCl (pH 8,8); diluir a alíquota a 1× em tampão HEK no dia da utilização
5 min Resina epóxi e endurecedorLoctite, Rocky Hill, CT1365736A resina combinada e o endurecedor podem levar até 30 minutos para curar.
50% de sementes de microtúbulos biotinilados-GpCppCitoesqueleto Inc; CaseiroT333P(opcional) As sementes de microtúbulos estabilizadas com GppCpp ou Taxol podem mediar com mais eficiência a polimerização dos microtúbulos. O taxol e o GppCpp estabilizam os microtúbulos de diferentes maneiras que podem afetar a estrutura da rede dos microtúbulos e a capacidade de certas proteínas reguladoras de se ligarem à porção estabilizada do microtúbulo. Um método para fazer diversos tipos de sementes de microtúbulos é descrito em Hyman et al. (1992).
Incubadora 70 C
Estoque de mistura de actinaCaseiro; este protocoloUma mistura de actina de 12,5 μM composta de actina marcada (fluorescente e biotinilada) e não marcada para até seis reações. 2 μL de estoque são usados na reação final do TIRF. A concentração final de actina usada em cada reação é de 0,5 μM (10% Alexa-647; 0,09% marcado com biotina).
Controles de buffer apropriadoscaseiroCombinação de tampões de todas as proteínas que estão sendo avaliadas
Biotina-PEG-silano (MW 3.400)Laysan Bio Incbiotina-PEG-SIL-3400Dispensado em alíquotas de 2-5 mg, preenchido com nitrogênio, parafilmado fechado e armazenado a -20 C com dessecante até o uso
Actina biotiniladaCitoesqueleto Inc; CaseiroAB07A biotina-actina é feita por marcação em resíduos de lisina e, portanto, presume-se que seja pelo menos 100% marcada, mas varia de acordo com os diferentes lotes/preparações. As concentrações óptimas de actina biotinilada devem ser determinadas empiricamente para utilizações/desenhos experimentais específicos. Concentrações mais altas permitem um rastreamento mais eficiente, mas podem impedir a polimerização ou interações com proteínas reguladoras. Aqui, uma pequena porcentagem (0,09% ou 900 pM) de actina biotinilada está presente na reação final do TIRF.
Sabão de louçaAmanhecer, Procter e Gamble, Cincinnati, OHPor razões desconhecidas, a versão azul limpa as lamínulas com mais eficiência do que outras cores disponíveis.
Gelo seco
Actina marcada com fluorescênciaCitoesqueleto Inc; CaseiroAR05A actina marcada com fluorescência caseira é armazenada em tampão G suplementado com glicerol a 50% a -20 C (Spudich et al. (1971) 47; Liu et al. (2022)48 ). A actina marcada com fluorescência é dialisada contra o tampão G e pré-limpa por ultracentrifugação por 60 min a 278.000 × g antes do uso.
Tubulina marcada com fluorescênciaCitoesqueleto IncTL488M, TLA590M, TL670MRessuspenso em 20 μL 1× BRB80 (concentração final de 10 μM) e pré-limpo por ultracentrifugação (278.000 × g) por 60 min, antes do uso.
Amortecedor Gcaseiro3 mM Tris-HCl (pH 8,0), 0,2 mM CaCl2, 0,5 mM DTT, 0,2 mM ATP
Buffer HEKcaseiro20 mM HEPES (pH 7,5), 1 mM EDTA (pH 8,0), 50 mM KCl
gelo
Balde de gelo
Câmara de imagemIBIDI, Fitchburg, WIRolamento 80666Encomende câmaras sem fundo para utilizar diferentes revestimentos de lamínula
Câmera iXon Life 897 EMCCDAndor, Belfast, Irlanda do Norte8114137
Software de microscópio LASX PremiumLeica Microsystems8114137
Metilcelulose (4.000 cp)Sigma Aldrich IncM0512
Base do microscópio equipada com módulo TIRFLeica Microsystems, Wetzlar, Alemanha11889146
mPEG-silano (MW 2.000)

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