Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Биофизический Характеристика функций флагеллярный Motor

7.7K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/55240

⸱

18 января 2017 г.

В этой статье

Краткое содержание

Последние результаты показывают, что бактериальные жгутиковые моторы воспринимают различные сигналы окружающей среды и ремоделируются в ответ. Ожидается, что обсуждаемые здесь анализы гранул помогут объяснить роль ремоделирования в клеточной адаптации к стрессовым факторам окружающей среды.

Аннотация

Роль жгутиковых моторов в бактериальной подвижности и хемотаксисе хорошо изучена. Недавние открытия свидетельствуют о том, что жгутиковые моторы способны реконструироваться в ответ на различные раздражители окружающей среды и являются одними из триггеров поверхностной колонизации и инфекций. Точные механизмы, с помощью которых моторы ремоделируются и способствуют клеточной адаптации, вероятно, зависят от ключевых моторных характеристик. Представленный здесь метод отслеживания бусин на основе фотоумножителя позволяет точно определять биофизические характеристики двигательных функций, включая адаптацию скоростей мотора и динамики переключения. Такой подход дает преимущество отслеживания в режиме реального времени и возможность исследовать поведение моторики в течение длительного времени. Обсуждаемые протоколы могут быть легко расширены для изучения жгутиковых моторов у различных видов бактерий.

Введение

Флагеллярный моторы позволяют клеткам плавать путем вращения спиральных внеклеточные нити. Величина крутящего момента двигателя может генерировать для заданной длины жгутика (т.е. вязкое нагрузки) определяет скорость плавания. С другой стороны, его способность переключать направление вращения контролирует миграцию клеток в ответ на химические вещества, процесс, известный как хемотаксис. Хемотаксиса и моторику быть факторов вирулентности 1-3, жгутиковые моторы были хорошо охарактеризованный в течение многих лет 4. Монтаж доказательств в настоящее время предполагает , что двигатель работает как mechanosensor - механически обнаруживает при....

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

Протокол

1. Подготовка сотового

  1. Расти в течение ночи культуры желательного штамма , несущего липкую FLIC аллель 15,22 в триптонового Broth (туберкулез, 1% пептона, 0,5% NaCl) с последующей прививкой при разведении 1: 100 в 10 мл свежего туберкулеза. Расти культуры при 33 ° C в шейкере инкубаторе до OD 600 = 0,5.
  2. Гранул клеток при 1500 мкг в течение 5 - 7 мин , и повторное диспергирование осадка энергично в 10 мл стерилизованной ультрафильтрацией буфера моторики (MB, 10 мМ фосфатный буфер: 0,05-0,06 М NaCl, 10 -4 М ЭДТА, 1 мкМ метионин, рН 7,0).
  3. Повторите шаг 1,2 еще два раза и вновь разогнать конечный ос....

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

Результаты

Установка ФЭУ показана на рисунке 1А. Важно, что ФЭУ имеют высокую чувствительность в диапазоне длин волн, рассеянных бусинок, представляющих интерес. ФЭУ, используемые здесь работают в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах, и были в состоянии обнаружить рассеивание света шариков, освещаемых источником света галогенов. Оптимальные условия освещения и напряжения питания будет варьироваться от одной установки к другой. Для установки , используемой в данной работе возни.......

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

Обсуждение

Для того чтобы облегчить привязанный шарик-отслеживание и правильную оценку моторных крутящих моментов, следующая информация должна быть пересмотрена. При выполнении этих измерений с помощью жгутиковых клеток, отрезные является важным шагом. Стрижка уменьшает флагеллярной нить к простому заглушкой, тем самым гарантируя , что вязкое нагрузка на двигатель является преимущественно из - за борта и может быть оценена в пределах 10% погрешности 16. Стрижка также повышает шансы найти круговые траектории с плотно рас.......

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

Раскрытие информации

Авторам нечего раскрывать.

Благодарности

Авторы выражают признательность Говарду Бергу за подарок в виде микроскопа/фотоумножителя для слежения за бусинами и за средства, предоставленную Техасской инженерной экспериментальной станцией A&M.

....

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

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Раствор поли-L-лизина (0,1%)Sigma-AldrichP8920http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/p8920?lang=en®ion=US
Polybead MicrospheresPolysciences, Inc.7307http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/p8920?lang=en®ion=US
1 мл шприц со скользящим наконечником LuerExel Int.26048http://www.exelint.com/tuberculin_syringes.php
Clay Adams Intramedic Luer-Stub Adapter 23-го калибраBecton, Dickinson and Company427565http://www.bd.com/ds/productCenter/ES-LuerStubAdaptors.asp
полиэтиленовые трубкиHarvard Apparatus59-8325http://www.harvardapparatus.com/laboratory-polye-polyethylene-non-sterile-tubing.html
Фотоумножитель ТрубкиHamamatsuR7400U-20Спектральный диапазон отклика от 300 до 920 нм, Пиковая длина волны 630 нм, время отклика 0,78 нс 
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/212308/HAMAMATSU/R7400U-20.html
3 x 1 мм прецизионные щелиEdmund OpticsNT39-9082 щели, установленные под прямым углом друг к другу на фотоумножителях
ОсциллографTektronixTBS 1032BПриемлемы альтернативные бренды. Цифровой осциллограф, серия TBS 1000B, 2 аналоговых, 30 МГц, 500 MSPS, 2,5 kpts 
http://www.tek.com/oscilloscope/tbs1000b-digital-storage-oscilloscope
8-полюсный фильтр LP/HPKrohn-Hite3384Альтернативные бренды приемлемы. Рекомендуется диапазон частот от 0,1 Гц до 200 кГц.    
http://www.krohn-hite.com/htm/filters/PDF/3384Data.pdf
Микроскоп Optiphot NikonNAМожно использовать любой вертикальный или инвертированный фазовый микроскоп.
https://www.thorlabs.com/newgrouppage9.cfm?objectgroup_id=754
50:50 (R:T) Кубический светоделительThorLabsBS013

Ссылки

  1. Emody, L., Kerenyi, M., Nagy, G. Virulence factors of uropathogenic Echerichia coli. Int J Antimicrob. Ag. 22, 29-33 (2003).
  2. Lane, M. C., et al. Role of motility in the colonization of uropathogenic Escherichia coli in the urinary tract. Infect Immun<....

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

Перепечатки и разрешения

Теги

Отслеживание бусин с помощью фотоумножителябактериальная подвижностьанализ скорости моторахарактеристика динамики переключенияотслеживание мотора в реальном времениметод привязки бусинисследования перестройки моторовисследования в области механобиологиибиофизика молекулярных моторов