Методическая статья

Анализ бислоя липидов с планарной поддержкой: метод in vitro на основе микроскопии для исследования сборки септина на биологических мембранных мимиках

8 июля 2025 г.

В этой статье

Аннотация

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Источник: Curtis, B. N. et al. Восстановление сборки септина на мембранах для изучения биофизических свойств и функций. J. Vis. Exp. (2022)

В этом видео мы демонстрируем процедуру исследования организации септина на липидном бислое на стеклянной основе in vitro с использованием флуоресцентной микроскопии полного внутреннего отражения.

Протокол

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Планарные липидные бислои

  1. Плазменная очистка слайдов
    заметка: Плазменная очистка удаляет органические загрязнения и повышает гидрофильность стекла, обеспечивая эффективную адсорбцию липидов. Следующие шаги могут измениться или потребовать оптимизации в зависимости от используемого плазменного очистителя и стеклянных покровных стекол.
    1. Продуйте плазменный очиститель в течение 5 минут кислородом, чтобы удалить воздух из трубопроводов и камеры. Это необходимо для того, чтобы при работе плазменного очистителя в линиях и камере в основном присутствовал кислород, что обеспечивает более однородные двухслойные препараты.
    2. Во время продувки направляйте инертный газ, такой как N2 или Ar, на предметные стекла микрокрышки для удаления пыли и твердых частиц.
      необязательный: Покровные стекла можно мыть, распыляя с каждой стороны 100% изопропанол с последующей водой. Повторите промывку изопропанолом и водой 3 раза, а затем высушите струей N2.
    3. Разложите сухие покровные стекла в керамическую колыбель. Разместите подставку в задней части плазменной камеры так, чтобы покровные стекла были параллельны длинному краю камеры (это удерживает их на месте во время плазменной очистки). Запустите плазменный очиститель в течение 15 минут с кислородом на максимальной мощности.
  2. Подготовка камеры
    заметка:
    Описанный здесь метод использует самодельные камеры из пластиковых ПЦР-пробирок для поддержания реакционных объемов, но могут подойти и другие материалы с низкой адгезией, такие как силиконовые лунки.
    1. С помощью бритвенного лезвия или ножниц отрежьте колпачок чуть ниже матовой части ПЦР-пробирки объемом 0,2 мл (Рисунок 1).
    2. Покрасьте край ПЦР-пробирки УФ-активированным клеем, избегая внутренней части пробирки. Аккуратно поместите ПЦР-пробирку клеем в центр очищенного плазмой покровного стекла.
      заметка: Чтобы избежать попадания клея внутрь камеры, используйте минимальное количество клея для получения уплотнения, и своевременно обработайте ультрафиолетом, не ударяя и не тревожа камеру.
    3. Поместите камеру под длинноволновое ультрафиолетовое излучение на 5-7 минут, чтобы клей застыл.
  3. Формирование бислоя
    заметка: На этом этапе следует использовать монодисперсные внедорожники для эффективного формирования бислоя. В таблице 1 приведены рецепты для всех буферов, используемых при формировании бислоя, включая исходные и конечные буферные концентрации.
    1. Добавьте 40 мкл поддерживаемого липидного бислойного буфера (SLBB: 300 мМ KCl, 20 мМ HEPES, pH 7,4, 1 мМ MgCl2; Таблица 1), 10 мкл 5 мМ внедорожников и 1 мкл 100 мМ CaCl2 в скважину. Осторожно встряхивайте камеры из стороны в сторону, чтобы нарушить работу внедорожников, а затем инкубируйте при температуре 37 °C в течение 20 мин.<бр/> заметка: Чтобы ограничить испарение, инкубируйте в закрытой чашке Петри с влажной салфеткой.
  4. Вымывание излишков липидов
    заметка: Этот шаг удаляет лишние внедорожники и действует как этап замены буфера. Очень важно не соскребать бислой наконечником пипетки во время мытья; Если стекло подвергается воздействию, септины и многие другие белки будут необратимо связываться, снижая эффективную концентрацию белка.
    1. После инкубации промойте бислой 6 раз 150 μл SLBB, каждый раз передавая пипеткой вверх и вниз, чтобы перемешать, избегая образования пузырьков.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Добавьте 150 мкл непосредственно в 50 мкл буфера и SUV, которые уже присутствуют в реакционной лунке, в общей сложности 200 мкл.
    2. Когда вы будете готовы начать инкубацию с септинами или другим белком по выбору, промойте бислой 6x 150 μл реакционного буфера (RXN: 33,3 мМ KCl, 50 мМ HEPES, pH 7,4, 1,4 мг/мл BSA, 0,14% метилцеллюлозы, 1 мМ BME).
      ПРИМЕЧАНИЕ: Для достижения наилучших результатов сделайте реакционный буфер свежим и будьте очень осторожны при перемешивании в реакционном колодце, чтобы избежать образования пузырьков.
    3. На последнем этапе промывки удалите 125 μL реакционного буфера, оставив 75 μL в лунке. Добавьте 25 мкл септина, разведенного в буфере для хранения септина (SSB: 300 мМ KCl, 50 мМ HEPES, pH 7,4, 1 мМ BME) в желаемой концентрации и получите изображение с помощью микроскопии TIRF.
      заметка: При первом проведении этого анализа или включении нового липидного состава рекомендуется обеспечить свободную диффундацию липидов на поверхности с помощью восстановления флуоресценции после фотообесцвечивания (FRAP). Хотя скорость восстановления будет разной для разных липидных составов и по своей природе ниже, чем для отдельно стоящих систем, липиды не должны быть неподвижными.

Таблица 1: Компоненты буфера для получения поддерживаемого липидного бислоя и реакции. Показаны объемы исходных растворов, которые входят в буферы, и конечные концентрации каждого компонента. SLB и PRB можно хранить при комнатной температуре и повторно использовать между экспериментами. Реакционный буфер и SSB изготавливаются свежими для каждого эксперимента.

Поддерживаемый липидный двухслойный буфер (SLBB)
запастомКонечная концентрация
2 м KCl1,5 мл300 мМ
1 м ГЕПЕС200 μл20 мМ
500 мМ MgCl220 μл1 мМ
Вода8 мл
Буфер предварительной реакции (PRB)
запастомКонечная концентрация
2 м KCl166 мкл33,3 мМ
1 м ГЕПЕС500 мкл50 мМ
Вода9,33 мл
Буфер реакции
запастомКонечная концентрация
2 м KCl166 мкл33,3 мМ
1 м ГЕПЕС300 μл50 мМ
10 мг/мл BSA1,39 мл1,39 мг/мл
1% метилцеллюлозы1,39 мл0,0014
ВодаДо 10 мл
БМИ0,7 мкл1 мМ
Буфер для хранения септина (SSB)
запастомКонечная концентрация
2 м KCl1,5 мл300 мМ
1 м ГЕПЕС500 мкл50 мМ
ВодаДо 10 мл
БМИ0,7 мкл1 мМ

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

figure-results-1
Рисунок 1: Схема установки реакционной камеры. Для подготовки нестандартных камер ПЦР-пробирка объемом 0,2 мл разрезается там, где пробирка начинает сужаться и у крышки (красные пунктирные линии). Затем неразрезанный ободок разрезанной трубки покрывается тонким слоем УФ-активированного клея (синего цвета) и помещается клеем на покровное стекло.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
Конфликт интересов не декларируется.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
0,2 мл ПЦР-пробирки с плоской крышкой, натуральныеУотсон137-211С(ЕХ)
ХЕПЕССигма ОлдричХ3375-1КГ
Хлорид магнияВВР7791-18-6
Метилцеллюлоза 4000cpСигма-ОлдричМ052-100Г
Покровные накладки из микростекла для плоских бислоевМацунамиПрекращено22х22
Оптический клейНорланд ТорлабсNOA 68Гибкий клей для стекла или пластика
Плазменный очистительПлазменное травлениеПЭ-25Напряжение: 120 В, 60 Гц. Ток: 15 ампер
Хлористый калийВВР0395-1кг
УФ-лампаСпектролайнENF-260C115 Вольт, 60 Гц, 0,20 А
Бычий сывороточный альбумин (BSA)Сигма-ОлдричА4612-25Г
Бета-меркаптоэтанол (BME)Сигма-ОлдричМ6250-100МЛ
ДОПКAvanti Polar Lipids850375
Яйцо Liss Rhodamine PEAvanti Polar Lipids810146

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

Похожие статьи