Методическая статья

Визуализация FLIM-FRET для характеристики белок-белковых взаимодействий у живых бактерий

1.3K просмотров

8 июля 2025 г.

В этой статье

Аннотация

Источник: Manko, H. et al., FLIM-FRET Измерения белок-белковых взаимодействий у живых бактерий. J. Vis. Exp. (2020)

В видео описывается метод визуализации FLIM-FRET для определения белок-белкового взаимодействия у живых бактерий, экспрессирующих цитоплазматические белки, меченные флуоресцентными белками, донора eGFP и акцептора mCherry. Комбинированный метод также позволяет количественно оценить взаимодействующие белки.

Протокол

1. Приготовление агарозной подушечки (Рисунок 1)

  1. Поместите предметное стекло микроскопа на ровную горизонтальную поверхность. Расположите две стеклянные горки, увенчанные двумя слоями клейкой ленты, с каждой стороны от начальной горки.
    заметка: Соблюдайте расстояние 1-2 мм между тремя выровненными предметными стеклами, чтобы расплавленная агароза в конечном итоге не растекалась по предметным стеклам с помощью клейкой ленты.
  2. Пипеткой и налейте каплю 70 мкл 1% расплавленной агарозы на предметное стекло. Добавьте четвертую горку сверху, чтобы разгладить каплю агарозы, и слегка прижмите. Подождите около минуты.
  3. Снимите верхнее предметное стекло и капните с помощью пипетки около 3 л бактерий в 3-4 места в разных местах на агарозную подушечку.
  4. Крышка со стеклянным покровным стеклом для микроскопии (например, толщиной 22x22 мм #1,5).
    заметка: Плоскостность и толщина покровных покрытий важны для работы с двухфотонными возбуждениями. Прецизионные покровные стекла с контролируемой равномерной плоскостностью и низкой автофлуоресценцией обычно являются хорошим выбором.
  5. Закрепите покровное стекло расплавленным парафином, чтобы прикрепить покровное стекло к предметному стеклу. Начните с фиксации четырех углов покровного стекла.

2. Визуализация с помощью двухфотонной микроскопии

ПРИМЕЧАНИЕ: Мы используем самодельный двухфотонный сканирующий инвертированный микроскоп с возбуждением от двух фотонов и объективом погружения в воду 60x 1,2NA, работающий в режиме сбора флуоресценции без сканирования. Длина волны двухфотонного возбуждения установлена на 930 нм. Он обеспечивается титан-сапфировым лазером (частота следования 80 МГц, ≈ длительностью импульса 70 фс), работающим с мощностью 10-20 мВт. Флуоресцентные фотоны собирали через фильтр коротких частот 680 нм и полосовой фильтр 525/50 нм, прежде чем направлять их на фотодиод с волновой обвязкой, подключенный к модулю подсчета одиночных фотонов (TCSPC). Микроскоп также оснащен просвечивающей флуоресцентной лампой. В настоящее время в продаже имеется несколько микроскопов FLIM-FRET, и многие средства визуализации оснащены установками, способными выполнять измерения FLIM-FRET.

  1. С помощью люминесцентной лампы сфокусируйте объектив на монослое бактерий в образце и выберите интересующие области.
  2. Убедитесь, что затвор лазера возбуждения закрыт, а инфракрасный свет, поступающий от лазера, заблокирован и не попадает в микроскоп.
    осторожность: При работе с ИК-импульсными лазерами следует проявлять тщательное внимание и постоянную бдительность, так как лазерный свет не виден глазам, но любое даже преходящее прямое воздействие или лазерное отражение может быть чрезвычайно вредным и привести к необратимому повреждению глаз. Пожалуйста, ознакомьтесь с местными процедурами безопасности лазера и обучением перед использованием установок для микроскопии.
  3. Поместите предметное стекло на предметное стекло на предметное стекло покровными стеклами к объективу.
  4. Убедитесь, что люминесцентная лампа включена.
  5. Поверните револьверную головку куба фильтра, чтобы выбрать куб eGFP, и откройте затвор люминесцентной лампы.
  6. Направьте флуоресцентный свет на окуляр микроскопа.
    Внимание: Убедитесь, что на пути света расположены соответствующие фильтры, чтобы предотвратить прямое возбуждение, исходящее от флуоресцентной лампы, которое может повредить глаза.
  7. Сфокусируйте объектив на бактериях с помощью ручки микроскопа.
  8. Выберите интересующую область в образце, переместив ее с помощью джойстика, управляющего моторизованным столиком
    заметка: Фокусировка при использовании образцов с высокой люминесцентностью упрощается, что позволяет видеть флуоресценцию непосредственно глазами.
  9. Переключите возбуждение лазера 2PE для измерений FLIM-FRET.
  10. Отправьте траекторию флуоресцентного излучения обратно к детектору.
  11. Поверните назад револьверную головку с фильтрующим кубом, чтобы выбрать дихроичный куб для лазера с длиной волны 930 нм.
  12. Установите мощность лазера на 20 мВт.
  13. Установите размер интересующей области на 30 мкм. Эта операция регулирует напряжение, приводящее в действие гальвозеркала, и определяет диапазон их перемещений (рисунок 2).
  14. Включите детектор и начните сканирование образца - кнопки запуска и остановки, управляющие сканированием, также контролируют открытие и закрытие лазерного затвора как в целях безопасности, так и для ограничения фотообесцвечивания образца (рис. 2).
  15. При необходимости отрегулируйте фокусировку, слегка переместив ручку тонкой фокусировки микроскопа.
  16. Выберите поле зрения для получения изображения, точно перемещая рабочую область из интерфейса компьютера. Это можно сделать на месте, переместив крестик на изображении в управляющем программном обеспечении микроскопа (рис. 2), которое определит новый центр изображения, и нажав кнопку «Переместить рабочую область». Хорошее поле зрения для съемки соответствует изображению с 10-30 неподвижными бактериями, все они правильно сфокусированы (все бактерии находятся в одной плоскости). Если вас интересует извлечение данных FLIM-FRET для отдельных клеток, убедитесь, что бактерии хорошо индивидуализированы (сегментация изображений будет намного проще).

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

Результаты

figure-results-1
Рисунок 1. Приготовление агарозной подушечки.

figure-results-2
Рисунок 2. Схематическое изображение интерфейса программного обеспечения для управления микроскопом

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

Раскрытие информации

Конфликт интересов не декларируется.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Полосовой фильтр 525/50 нмF37-516, AHF, Германия
Фильтр коротких частот 680 нмF37-516, AHF, Германия
агарозаСигма-Олдрич А9539
Лавинный фотодиод с волоконной связьюSPCM-AQR-14- FC, Перкин Элмер
Стеклянные покровные стекла (толщина No 1,5, 20×20 ммНительное стеклоМС0011
Предметные стекла для микроскопа (25×75 мм)Нительное стеклоМС0057
Модуль TCSPCSPC830, Becker & Hickl, Германия
Ti:Сапфировый лазерInsight DeepSee, Spectra Physics

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

Похожие статьи