Методическая статья

Визуализация подвергнутых термической обработке вирусных капсидов с помощью просвечивающей электронной микроскопии

13 просмотров

31 августа 2026 г.

В этой статье

Аннотация

Подготовка образцов для ПЭМ Подготовьте подложечные сетки с углеродной пленкой (никелевые), предназначенные для ПЭМ. ПРИМЕЧАНИЕ: Проконсультируйтесь с сотрудниками центра коллективного пользования относительно рекомендуемых реагентов и правил работы с ними для использования на микроскопе данного центра. Сетки следует хранить в контейнере с десикантом или в вакуумной камере для минимизации воздействия влаги. Оторвите кусочки фильтровальной бумаги размером примерно 5 см x 5 см. Подготовьте стеклянные чашки Петри и подходящие самозажимные реверсивные пинцеты, предназначенные для микроскопии. Отрежьте кусок парафиновой пленки размером примерно 2,5 см x 5 см и положите его на рабочий стол. Термическая обработка капсидов норовируса GII.4 Sydney Используйте очищенный основной капсидный белок (VP1) человеческого норовируса штамма GII.4 Sydney (номер доступа: JX459908), собранный в капсиды. ПРИМЕЧАНИЕ: Капсиды для данного исследования были предоставлены Р. Атмаром (Baylor College of Medicine, Хьюстон, Техас). Разведите капсиды в 10 мМ растворе 4-(2-гидроксиэтил)-1-пиперазинэтансульфоновой кислоты (HEPES) (pH 7,4) до максимального объема 15 мкл в индивидуальных ПЦР-пробирках с крышкой. Убедитесь, что в пробирке содержится не менее 600 нг капсида. Обеспечьте наличие 600 нг капсида для каждой комбинации «обработка—лиганд». Предварительно настройте амплификатор на необходимый режим термической обработки. ПРИМЕЧАНИЕ: В данном протоколе была выбрана обработка при 68 °C в течение разного времени (от 0 до 25 мин). Предварительно настройте второй амплификатор на 4 °C для немедленного охлаждения. Поместите пробирки с раствором капсидов в амплификатор на требуемое время. Сразу после нагрева перенесите их в предварительно охлажденный до 4 °C амплификатор на 5 мин. Кратковременно центрифугируйте пробирки, чтобы все капли осели на дно. Перенесите всю каплю (около 15 мкл) раствора обработанного капсида на парафиновую пленку. Зажмите край сетки пинцетом и положите сетку углеродной стороной вниз на каплю обработанного раствора. Инкубируйте в течение 10 мин, чтобы капсиды прикрепились к сетке. В зависимости от чистоты препарата капсидов при необходимости добавьте промывочные капли 10 мМ раствора HEPES объемом 10–15 мкл, располагая их в линию за каплей обработанного капсида. Через 10 мин поднимите сетку вместе с каплей. Приложите сетку почти перпендикулярно к кусочку фильтровальной бумаги, чтобы удалить каплю. С помощью сетки поднимите каплю 10–15 мкл буфера HEPES, выдержите 30 с, затем удалите ее другим кусочком фильтровальной бумаги для промывки. Поместите каплю 2% раствора урацилацетата объемом 15 мкл на свободный участок парафиновой пленки. Поднимите каплю урацилацетата сеткой и выдержите 45 с. Удалите урацилацетат, стараясь убрать большую часть раствора. Положите сетку углеродной стороной вверх на фильтровальную бумагу, следя за тем, чтобы сетка не «прилипла» к влаге на пинцете. Поместите фильтровальную бумагу с сеткой в открытую стеклянную чашку Петри. ПРИМЕЧАНИЕ: Не используйте пластиковые чашки Петри, так как сетки будут электростатически притягиваться к ним и прилипнут к поверхности чашки. Повторите процедуру для всех вариантов обработки. Поместите половины чашек Петри с сетками в эксикатор на ночь для высушивания перед наблюдением с помощью ПЭМ. По вопросам наблюдения за подготовленными сетками обратитесь в микроскопический центр соответствующего учреждения. Некоторые центры позволяют пользователям пройти обучение работе на своем оборудовании. Конкретные детали настройки и наблюдения на определенном микроскопе выходят за рамки данной статьи. Мур, М. Д., и др. Альтернативные методы in vitro для определения структурной целостности вирусного капсида. J. Vis. Exp.(2017).

В данном видео демонстрируется процесс термической обработки, подготовки и визуализации очищенных вирусных капсидов с помощью просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) для выявления структурных изменений и повреждений, вызванных нагревом.

Протокол

  1. Подготовка образцов для ПЭМ
    1. Подготовьте никелевые сетки с поддерживающей угольной пленкой, предназначенные для ПЭМ.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Проконсультируйтесь с сотрудниками центра коллективного пользования относительно рекомендуемых реагентов и правил обращения с ними при работе на микроскопе центра. Обязательно храните сетки в контейнере с осушителем или в вакуумной камере, чтобы минимизировать воздействие влаги.
    2. Оторвите кусочки фильтровальной бумаги размером примерно 5 см x 5 см. Подготовьте стеклянные чашки Петри и подходящие самозамыкающиеся обратные пинцеты для микроскопии.
    3. Отрежьте кусочек парафиновой пленки размером примерно 2,5 см x 5 см. Положите его на рабочий стол.
    4. Термическая обработка капсидов норовируса GII.4 Sydney
      1. Подготовьте очищенный основной белок капсида (VP1) норовируса человека GII.4 Sydney (Accession: JX459908), собранный в капсиды. 
        ПРИМЕЧАНИЕ: Капсиды для данного исследования были предоставлены R. Atmar (Baylor College of Medicine, Houston, TX).
      2. Разведите капсиды в 10 mM 4-(2-гидроксиэтил)-1-пиперазинэтансульфокислоте (HEPES) (pH 7.4) до максимального объема 15 µL в индивидуальных закрытых пробирках для полимеразной цепной реакции (ПЦР). Убедитесь, что в пробирке содержится не менее 60 ng капсида. Обеспечьте наличие 60 ng капсида на каждую комбинацию «обработка — лиганд».
      3. Предустановите температуру термоциклера в соответствии с требуемым режимом термической обработки. 
        ПРИМЕЧАНИЕ: В данном протоколе была выбрана обработка при 68 °C в течение разного времени (0–25 мин).
      4. Предустановите температуру другого термоциклера на 4 °C для немедленного охлаждения. Поместите пробирки с раствором капсидов в термоциклер на нужное время. Сразу после нагрева перенесите их в охлажденный термоциклер (4 °C) на 5 мин.
      5. Кратковременно центрифугируйте пробирки, чтобы все капли осели на дно.
      6. Перенесите всю каплю (~15 µL) раствора обработанного капсида на парафиновую пленку с помощью пипетки.
    5. Зажмите край сетки пинцетом и поместите сетку угольной стороной вниз на каплю обработанного раствора. Инкубируйте в течение 10 мин, чтобы капсиды прикрепились к сетке.
      1. В зависимости от чистоты препарата капсидов, при необходимости добавьте промывочные капли 10 mM раствора HEPES объемом 10–15 µL, расположив их в линию после капли с обработанным капсидом.
      2. Через 10 мин поднимите сетку вместе с каплей. Приложите сетку почти перпендикулярно к кусочку фильтровальной бумаги, чтобы удалить каплю. Поднимите сеткой каплю 10–15 µL буфера HEPES, выдержите 30 с, затем удалите ее другим кусочком фильтровальной бумаги для промывки.
    6. Поместите каплю 2% раствора ацетата уранила объемом 15 µL на свободный участок парафиновой пленки.
      1. Поднимите сеткой каплю ацетата уранила и выдержите 45 с. Удалите ацетат уранила, стараясь убрать большую часть раствора. Положите сетку угольной стороной вверх на фильтровальную бумагу, следя за тем, чтобы сетка не «прилипла» к влаге на пинцете. Поместите фильтровальную бумагу с сеткой в открытую стеклянную чашку Петри.
        ПРИМЕЧАНИЕ: Не используйте пластиковые чашки Петри, так как сетки будут притягиваться к ним электростатически и прилипнут к поверхности.
    7. Повторите процедуру для всех вариантов обработки. Поместите половины чашек Петри с сетками в эксикатор на ночь для высушивания перед наблюдением с помощью ПЭМ.
    8. По вопросам наблюдения за подготовленными сетками обратитесь в микроскопический центр вашего учреждения. Некоторые центры позволяют пользователям пройти обучение работе на имеющемся оборудовании. Конкретные детали настройки и наблюдения на определенном микроскопе выходят за рамки данной статьи.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Подготовка образцов для просвечивающей электронной микроскопии   
Никелевые сетки для электронной микроскопии с углеродной поддерживающей пленкойLadd Research1080-10 
Самозажимающиеся обратные пинцеты для электронной микроскопииTed Pella5372-NM 
Качественная фильтровальная бумагаSigma-Aldrich (Whatman)WHA10205 
Стеклянные чашки ПетриSigma-AldrichBR45743 
Стоковый раствор HEPES 10 mM (pH 7.2)N/AN/A 
2% уранил-ацетатN/AN/A 

Теги