Method Article

Методика иммуномечения для визуализации субклеточной локализации белков

July 8th, 2025

In This Article

Abstract

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

Источник: Aishwarya, R., et al. Визуализация субклеточной локализации белка в сердце с помощью иммуномаркировки, опосредованной квантовыми точками, с последующей просвечивающей электронной микроскопией. J. Vis. Exp. (2022).

Это видео демонстрирует технику иммуномаркировки сигма-1 рецепторов в срезе сердечной ткани мыши с помощью квантовых точек. Сердечная ткань фиксируется, очищается, окрашивается, обезвоживается, погружается в смолу, а затем разрезается. Затем срезы обрабатываются антителами и мечаются квантовыми точками, чтобы определить субклеточную локализацию рецепторов Sigma-1 с помощью электронной микроскопии.

Protocol

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

1. Подготовка животных

  1. Обезболите мышей с помощью 3% изофлурана. Вскройте грудную клетку, сделав горизонтальный разрез в области над средней частью живота и подтянув кожу. Аккуратно сделайте еще один разрез, чтобы открыть грудную полость без прокола каких-либо других органов.
    1. Перфузию сердца сначала через верхушку, а затем правый желудочек с помощью холодного 3% глутаральдегида в кардиоплегическом растворе (50 мМ KCl, 5% декстрозы в PBS, см. табл. 1) в течение 2 мин для обеспечения полного расслабления миокарда.
  2. Перфузируйте сердце с помощью ледяного 3% глутаральдегида в 0,1 М буфера какодилата натрия (pH 7,4) в течение еще 2 мин. Используя гравитационное давление, используйте иглу 25 G 5/8" для введения фиксаторов в сердце. Сразу после того, как сердце начнет заполняться фиксатором, поднимите верхушку сердца и разрежьте сосуды под ним на расстоянии 1-2 мм от сердца, чтобы снизить давление и дать жидкости стечь.
  3. Врежьте сердце, удалите предсердия и опустите желудочки в ледяной 3% глутаральдегид/0,1 М какодилат натрия в чашке Петри. Сделайте надрез бабочки через 30-60 минут фиксации и поместите его в чашку Петри, содержащую 3% глутаральдегида/какодилата (см. Таблицу материалов). Разрежьте сердце хирургическим лезвием небольшими кубиками по 1мм3, пока оно находится в растворе глутаральдегида/какодилата.
  4. Зафиксировать/погрузить рассеченную ткань сердца в раствор глутаральдегида/какодилата на 24 ч при температуре 4 °С.

2. Обработка сердечной ткани

  1. Через 24 ч после фиксации промойте ткани в 0,1 М буфера какодилата натрия в течение 20 мин.
    1. Приготовьте 0,1 М какодилатный буфер, выполнив следующие действия.
      1. Для приготовления 0,1 М буфера из какодилата натрия готовят запас 1 М буфера из какодилата натрия, растворяя в 90 мл дистиллированной воды какодилат натрия (21,4 г) и 1% раствор хлорида кальция (3 мл). Увеличьте объем раствора до 100 мл, добавив дистиллированную воду. Хорошо размешайте раствор и оставьте на ночь, чтобы растворенное вещество растворилось.
      2. Далее возьмите 10 мл 1 М раствора какодилата натрия и добавьте его в 80 мл дистиллированной воды. Отрегулируйте pH до 7,4 с помощью HCl и увеличьте его до 100 мл, добавив дистиллированную воду.
  2. Повторите промывку в 0,1 М буфере из какодилата натрия еще 20 мин. Извлеките салфетки из буфера какодилата натрия и погрузите их в 2% раствор тетраоксида осмия на 4 ч при комнатной температуре. Этот процесс называется осмикацией.
    1. Приготовьте 2% раствор тетраоксида осмия, выполнив следующие действия.
      1. Чтобы приготовить 2% раствор тетраоксида осмия, возьмите 4% раствор тетраоксида осмия, 4 мл (см. Таблицу материалов), 1 М стоковый раствор какодилата натрия (0,8 мл) и дистиллированную воду (3,2 мл), чтобы получить в общей сложности 8 мл раствор><а. заметка: Весь этот процесс и дальнейшие шаги должны выполняться в вытяжном шкафу.
  3. После осмикации погрузите ткани в 2% раствор ацетата натрия на 10 мин при комнатной температуре.
    1. Приготовьте 2% раствор ацетата натрия, растворив 4 г ацетата натрия в 20 мл дистиллированной воды.
  4. Далее погрузите ткани в 2% раствор уранилацетата на 1 ч при комнатной температуре.
    1. Приготовьте 2% раствор уранилацетата, растворив 4 г уранилацетата в 20 мл дистиллированной воды.
  5. После окрашивания уранилацетатом последовательно обезвоживайте ткани с помощью градуированных спиртов и ацетона в порядке, указанном в таблице 2.

3. Встраивание сердечной ткани

  1. Поместите обезвоженные ткани в эпоксидную смолу с низкой вязкостью, выполнив следующие действия.
    1. Чтобы получить эпоксидную смолу с низкой вязкостью, смешайте 10,24 мл эпоксидного мономера винилциклогексендиоксида, 6,74 мл диглицидилового эфира полипропиленгликоля (DER 732) и 30,05 мл нонеенилянтарного ангидрида (NSA) (см. Таблицу материалов) в пробирке объемом 50 мл. Хорошо перемешайте суспензию вручную в течение 2 минут.
    2. Добавьте 18 капель 2-диметиламиноэтанола (ДМАЭ, см. Таблицу материалов) эпоксидного ускорителя и перемешайте суспензию, чтобы компоненты тщательно перемешались.
    3. Пропитайте ткани эпоксидной смолой в следующей последовательности приготовления смеси.
      1. Замените 100% ацетон на суспензию смолы 1:1: ацетона и погрузите в нее ткани на 1 ч при комнатной температуре.
      2. Замените смолу: ацетоновую суспензию 1:1 на смолу 6:1: ацетоновую суспензию и погрузите в нее ткани на 3 ч.
      3. Наконец, замените суспензию смолы: ацетона в соотношении 6:1 на суспензию 100% смолы и оставьте ткани погруженными в нее на ночь при комнатной температуре.
  2. Поместите салфетки в свежую смолу в микроформы диаметром 8 мм (см. Таблицу материалов) и отверждите внедренные ткани при температуре 70 °C в течение ночи><. заметка: Убедитесь, что смола твердая, но не хрупкая после отверждения.

4. Разрезание ткани с помощью ультрамикротома

  1. Перед установкой на ультрамикротом блоки смолы с салфеткой обрежьте не более чем на 1 мм (см. Таблицу материалов). Поместите форму как можно точнее в сегментированный кронштейн ультрамикротома и вручную переместите форму для образца к алмазному ножу.
  2. Разрежьте срезы толщиной 500 нм (полмикрона) с помощью Histo ножа (см. Таблицу материалов), а затем с помощью инструмента EM loop возьмите их и поместите на предметное стекло.
  3. Поместите предметное стекло на горячую плиту для синего пятна толуидина, чтобы найти интересующую область.
  4. Найдя интересующую область, используйте нож Ultra 45° (см. Таблицу материалов) для получения ультратонких срезов бледного золота (100 нм). Поместите эти ультратонкие секции на тусклую сторону медной сетки 200 меш.

5. Ультратонкое окрашивание сердечных сечений

  1. Начните окрашивание с демаскирования антигена с помощью протравливающего раствора, т.е. 5% раствора метапериодата натрия.
    1. Приготовьте 500 мкл 5% раствора метапериодата натрия (см. Таблицу материалов) в дистиллированной воде.
      заметка: Перед применением приготовьте свежий раствор.
    2. Налейте 20 мкл раствора метапериодата натрия на чистую парафиновую пленку. Поместите полностью высохшие сетки с тканевыми срезами на каплю протравливающего раствора.
      заметка: Матовая сторона сетки с тканевым участком должна быть обращена в сторону протравливающего раствора.
    3. Оставьте сетку сечения на растворе на 30 минут при комнатной температуре.
  2. Промойте протравленный участок ткани, поместив его на каплю дистиллированной воды на 60 с.
  3. Заблокируйте остаточные альдегиды, поместив секционные сетки на каплю 0,05 М раствора глицина на 10 мин при комнатной температуре. Промокните края сетки на фильтровальной бумаге, чтобы удалить остатки раствора глицина.
    1. Приготовьте 0,05 М раствор глицина (см. Таблицу материалов), растворив 3,75 мг глицина в 1 мл 1x PBS (pH 7,4).
  4. Поместите секционные сетки в 10-20 μл блокирующего раствора на 25 минут при комнатной температуре.<бр/> заметка: Состав блокирующего раствора: 2 мкл 1% нормальной сыворотки крови коз (NGS) + 20 мкл 1% BSA (конечная концентрация: 10%) + 178 мкл 1x PBS (pH 7,4) для получения конечного объема 200 μл.
  5. Промокните края сетки на фильтровальной бумаге и поместите секцию сетки на разбавитель антител для кондиционирования при комнатной температуре на 10 минут.
  6. Инкубируйте секции сетки с первичным антителом (в данном случае Sigmar1, см. Таблицу материалов; разведенный в соотношении 1:10 в разбавителе антитела) в течение 1 ч 30 мин в увлажненной камере.
  7. Промокните сетку насухо и промойте участки сетки разбавителем антител дважды по 5 мин каждый.
  8. Инкубируют сеточные участки с биотинилированным вторичным антителом (в данном случае биотинилированным поликлональным вторичным антителом козы против кролика, см. Таблицу материалов; разведенное в соотношении 1:10 в разбавителе антитела) в течение 1 ч во увлажненной камере.
  9. Промокните сетку насухо и промойте участки сетки разбавителем антител дважды по 5 мин каждый.
  10. Инкубируйте секции сетки в коммерчески доступном стрептавидин-конъюгированном QD (QD655 нм, см. Таблицу материалов; разбавленный 1:10 в разбавителе антитела) в течение 1 ч во влажной камере при комнатной температуре. Не допускайте попадания света, накрыв камеру алюминиевой фольгой.
  11. Промокните, обсушите края сетки фильтровальной бумагой и промойте секции сетки, поместив их на капли воды на 2 минуты.
  12. Промокните края сетки до полного высыхания.

Таблица 1: Состав PBS и других растворов, используемых для обезвоживания тканей.

буферсоставколичество
Фосфатно-солевой буфер (PBS) (1x) (1 л)Хлорид натрия8 г
Хлористый калий0,2 г
Натрия фосфат двухосновной1,44 г
Фосфат калия одноосновной0,24 г
Отрегулируйте pH до 7,4

Таблица 2: Применение дифференцированного спирта и ацетона для дегидратации тканей (Шаг 2.5)

компонентВремя
50% этанол10 мин
70% этанол10 мин
95% этанол10 мин
100% этанол20 мин
100% этанол20 мин
100% ацетон30 мин
100% ацетон30 мин

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

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

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Медная сетка 200 мешТед ПеллаG200HH
6-месячные самцы мышей с фоном FVB/NЛаборатория Джексона, Бар-Харбор, Мэн
Ацетон 100%Фишер КемикалсА949
Разбавитель антителДакоС3022
антитела к Sigmar1Клеточная сигнализация61994С
Биотинилированные антитела IgG к кроликам у козСигма ОлдричВ7389
Бакалавр наук (10%)Науки электронной микроскопииNo 25557
Хлорид кальцияСигма ОлдричС7902
Цитоseal XylТермофишер8312-4
ДЕР 732К36АА10:С33Науки электронной микроскопии13010 Номер 13010
глюкозаСигма ОлдричГ7528
Алмазный ножДиатомГисто; Ультра 450
ДМАЭНауки электронной микроскопии13300
Электронный микроскопДЖЕОЛВспышка JEOL-1400
ЭРЛ 4221Науки электронной микроскопии15004
Этанол 100%Фишер КемикалсА405П
Глутаральдегид 3%Науки электронной микроскопии16538-15
глицинАльфа АэсарА13816
соляная кислотаНаучный центр ФишераСА56
МикроформыТед Пелла10505
микротомМикросистема LeicaЭМ UC7
Обычная козья сывороткаИнвитрогенPCN5000
АнбНауки электронной микроскопии19050
Тетраоксид осмияНауки электронной микроскопии19150
ПарафильмГенессе Сайентиал16-101
Хлористый калийСигма ОлдричП5655
Фосфат калия одноосновнойСигма Олдрич71640
Qdot 655 Стрептавидин конъюгатИнвитрогенQ10121MP
Ацетат натрияНаучный центр ФишераБП334
Какодилат натрияНауки электронной микроскопии12300
Хлорид натрияНаучный центр ФишераБП358
Метапериодат натрияСигма Олдрич71859
Натрия фосфат двухосновнойСигма ОлдричП9541
Хирургическое лезвие (размер 10)Аспен хирургический371110 (Английский
Программное обеспечение для обработки изображений TEMАМТ-В700Системы визуализации AMT TEM
Камера обработки изображений TEMСерия XR80 TEMСистемы визуализации AMT TEM
Раствор толуидина синего О (0,5%)Фишер СайентикС25612
УранилацетатПолинаукиNo 21447
шт. гг. г. г. )

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Immunolabeling TechniqueSubcellular LocalizationQuantum DotsTransmission Electron MicroscopySigma 1 ReceptorsHeart Tissue SectionPrimary AntibodiesBiotinylated Secondary AntibodiesStreptavidin Conjugated QDSodium Cacodylate Buffer

Related Articles