Здесь мы представляем протокол для флуоресцентного антитела-опосредованного обнаружения белков в целых препаратах эмбрионов зебры и личинок.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Здесь мы представляем протокол для флуоресцентного антитела-опосредованного обнаружения белков в целых препаратах эмбрионов зебры и личинок.
Иммуногистохимия является широко используемым методом для изучения экспрессии белка и локализации в нормальных состояниях развития и болезни. Хотя многие протоколы иммуногистохимии были оптимизированы для тканей и тканей млекопитающих, эти протоколы часто требуют модификации и оптимизации для немлекопитающих модельных организмов. Зебрафиш все чаще используется в качестве модели системы в основных, биомедицинских и трансляционных исследованиях для исследования молекулярных, генетических и клеточных биологических механизмов процессов развития. Зебрафиш предлагает много преимуществ в качестве модели системы, но и требуют модифицированных методов для оптимального обнаружения белка. Здесь мы предоставляем наш протокол для всемонтированной флуоресценции иммуногистохимии в эмбрионах зебры и личинок. Этот протокол дополнительно описывает несколько различных стратегий монтажа, которые могут быть использованы и обзор преимуществ и недостатков каждой стратегии обеспечивает. Мы также описываем изменения в этом протоколе, чтобы позволить обнаружение хромогенных субстратов в целой ткани крепления и обнаружение флуоресценции в секционированных личитульных тканях. Этот протокол в целом применим к изучению многих стадий развития и эмбриональных структур.
Зебрафиш(Danio rerio) стала мощной моделью для изучения биологических процессов по нескольким причинам, включая короткое время генерации, быстрое развитие и удобство генетических методов. В результате, зебрафиш обычно используются в высокой пропускной связи малых молекул экранов для токсикологических исследований и открытия наркотиков. Зебрафиш также является привлекательной моделью для изучения процессов развития, учитывая, что одна женщина может регулярно производить 50-300 яиц за один раз, а оптически прозрачные эмбрионы развиваются внешне, что позволяет эффективно визуализировать процессы развития. Тем не менее, ранние исследования опирались главным образом на передние генетические экраны с использованием N-этил-N-нитросуреа (ENU) или других мутагенов из-за проблем в создании обратных генетических методов. Примерно два десятилетия назад, морфолинос были впервые использованы в зебрафиш для нокдауна целевых генов1. Morpholinos являются небольшие антисмысловые олигонуклеотиды, которые препятствуют переводу целевой мРНК после микроинъекции в эмбрион на ранней стадии развития. Основным недостатком морфинос является то, что они разбавляются по мере деления клеток и, как правило, теряют эффективность на 72 часа после оплодотворения (hpf). В то время как морфолиносы остаются мощным инструментом для нарушения гена зебры, транскрипционный активатор- эффектоподобный эффект (TALENs), нуклизы цинка-пальца (ЗФН) и кластерные регулярно межпространственные короткие палиндромные повторы (CRISPRs) в последнее время используются для непосредственной цели генома зебры2,3. Эти обратные генетические стратегии, в сочетании с вперед генетики и высокой пропускной технологии экраны, создали зебры в качестве мощной модели для изучения экспрессии генов и функции.
Способность изучать функцию генов обычно требует оценки пространственно-временного распределения экспрессии генов или генных продуктов. Два наиболее часто используемых методов визуализации таких моделей выражения в начале разработки на месте гибридизации (ISH) и целом горе иммуногистохимии (IHC). На месте гибридизация была впервые разработана в 1969 году и опирается на использование помеченных антисмысловых зондов РНК для обнаружения экспрессии мРНК в организме4. В отличие от этого, помеченные антитела используются в иммуногистохимии для визуализации экспрессии белка. Идея маркировки белков для обнаружения восходит к5 1930-х годов и первый эксперимент IHC был опубликован в 1941 году, когда FITC помечены антитела были использованы для обнаружения патогенных бактерий в инфицированных тканях6. ISH и IHC значительно эволюционировали и значительно улучшились в течение последующих десятилетий и в настоящее время оба регулярно используются в молекулярно-диагностической исследовательской лаборатории7,8,9,10,11. Хотя оба метода имеют преимущества и недостатки, IHC предлагает ряд преимуществ по сравнению с ISH. Практически, IHC гораздо меньше времени, чем ISH и, как правило, дешевле в зависимости от стоимости первичного антитела. Кроме того, выражение мРНК не всегда является надежным показателем экспрессии белка, как было продемонстрировано у мышей и людей, что только около трети вариации изобилия белка можно объяснить изобилием мРНК12. По этой причине, IHC является важным дополнением для подтверждения данных ISH, когда это возможно. Наконец, IHC может предоставить данные субклеточной и совместной локализации, которые не могут быть определены ISH13,14,15. Здесь мы описываем пошаговый метод надежного обнаружения белков иммуногистохимией в целых эмбрионах зебры и личинках. Целью данной методики является определение пространственного и временного выражения белка, интересуемого во всем эмбрионе. Эта технология использует антиген-специфические первичные антитела и флуоресцентно помеченные вторичные антитела. Протокол легко адаптируется к использованию на слайд-установленных секциях тканей и для использования с хромогенными субстратами вместо флуоресценции. Используя этот протокол, мы демонстрируем, что развитие скелетных мышц зебры выражает ионотропные рецепторы глутамата, в дополнение к рецепторам ацетилхолина. NMDA-типа глутаматных рецепторов субъединиц обнаруживаются на продольной мышцы на 23 л.с.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Процедуры работы с разведением зебры взрослых и эмбрионов, описанные в этом протоколе, были одобрены Институциональным комитетом по уходу за животными и использованию при Университете штата Мюррей.
1. Коллекция и фиксация эмбрионов
2. Подготовка эмбрионов
3. Первичная инкубация антител
4. Вторичная инкубация антител
Дополнительные шаги
5. Отбеливание
6. Вскрытие эмбрионов и дейолкинг
7. Плоский монтаж на слайдах
8. Монтаж в Агароза
9. Монтаж на мостах слайдов
10. DAB окрашивание
ПРИМЕЧАНИЕ: Этот раздел начинается после шага 4.2 выше и заменяет остальную часть шага 4.
11. Измененный протокол для окрашивания секционированных тканей, установленных на слайдах
12. Документация
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Целая гора иммуногистохимии использует антитела для обнаружения пространственной картины экспрессии белка в нетронутом животном. Основной рабочий процесс иммуногистохимии (изображенный на рисунке 1)включает в себя разведение зебры, выращивание и приготовление эмбрионов, блокирование неспецифических антигенов, использование антигена конкретных первичных антител для целевой белок интерес, выявление, что первичное антитело с помечены вторичного антитела, монтаж ...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Иммуногистохимия является универсальным инструментом, который может быть использован для характеристики пространственно-временного выражения практически любого белка, интересующегося организмом. Иммуногистохимия используется на самых разнообразных тканях и модельных организмах. Этот протокол был оптимизирован для использования в зебрафиш. Иммуногистохимия у различных видов может потребовать различных методов фиксации и обработки, блокируя растворы в зависимости от вида и наличия эндогенных пероксидазах, а также инкубацио...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторы не раскроют информацию.
Финансирование из гранта NIH 8P20GM103436 14.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Agarose | Fisher Scientific | BP160-100 | |
| Алюминиевая фольга, сверхпрочная | Kirkland Любая марка | может быть заменена | |
| Anti-NMDA антитело | Millipore Sigma | MAB363 | |
| Anti-phospho-Histon H3 (Ser10), клон RR002 | Millipore Sigma | 05-598 | |
| Anti-pan-AMPA рецептор (GluR1-4) | Millipore Sigma | ||
| Бычий сывороточный альбумин (BSA) | Fisher Scientific | BP1600-100 | |
| Нитрат кальция [Ca(NO3)2] | Sigma Aldrich | C4955 | |
| Центрифужные пробирки, 1,5 мл | Axygen | MCT150C | |
| Прозрачный лак для ногтей | Sally Hanson | Любой лак для ногтей или отвердитель может быть заменен | |
| Депрессия (вогнутость) предметное стекло | Electron Miscroscopy Sciences | 71878-01 | |
| Диаминобензидин | Thermo Scientific | 1855920 | |
| Среда для эмбрионов, Danieau, 30% | 17,4 мМ NaCl, 0,21 мМ KCl, 0,12 мМ MgS04, 0,18 мМ Ca(NO3)2, 1,5 mM HEPES в ультрачистой воде. | ||
| Эмбриональная среда, E2 | 7,5 мМ NaCl, 0,25 мМ KCl, 0,5 мМ MgSO4, 75 μ M KH2PO4, 25 мкМ Na2HPO4, 0,5 мМ CaCl2, 0,35 мМ NaHCO3, 0,5 мг/л метиленовый синий | ||
| Держатель плавающей трубки | Thermo Scientific | 59744015 | |
| Флуоресцентный составной микроскоп | Leica Biosystems | DMi8 | |
| Флуоресцентный стереомикроскоп | Leica Biosystems | M165-FC | |
| Стеклянные покровные стекла 18 мм x 18 мм | Corning | 284518 | |
| Стеклянные покровные стекла 22 мм x 60 мм | Thermo Scientific | 22-050-222 | |
| Стеклянные стекла | Fisher Scientific | 12-544-4 | |
| Глицерин | Fisher | Scientific BP229-1 | |
| Козий антимышиный IgG Alexa 488 | Invitrogen | A11001 | |
| Раствор HEPES | Sigma Aldrich | H0887 | |
| Влажная камера с крышкой | Simport | M920-2 | |
| Перекись водорода, 30% | Fisher Scientific | H325-500 | |
| Immunedge пап-ручка | Vector labs | H-4000 | |
| Булавки от насекомых, размер 00 | Stoelting | 5213323 | |
| Сульфат магния (MgSO4 · 7H2O) | Sigma Aldrich | 63138 | |
| Сетчатое ситечко | Oneida | Любая марка может быть заменено | |
| Метанол | Sigma Aldrich | 34860 | |
| Метиленовый синий | Sigma Aldrich | M9140 | |
| Микротрубка с замком крышки | Research Products International | 145062 | |
| Микроволновая печь | Toastmaster | ||
| Mouse IgG | Sigma Aldrich | I8765 | |
| Нормальная козья сыворотка | Millipore Sigma | S02L1ML | |
| Nutating Mixer | Fisher | Scientific 88-861-044 | |
| Параформальдегид | Fisher Scientific | 04042-500 | |
| Пастеровские пипетки | Fisher Научный | 13-678-20C | |
| PBTriton | 1% TritonX-100 in 1x PBS | ||
| Permount монтажная среда | Fisher Chemical | SP15-500 | |
| Чашка Петри (стекло)Чашка Петри | Pyrex | 3160100 | |
| (пластик) | Fisher Scientific | FB0875713 | |
| 1-фенил-2-тиомочевина | Acros Organics | 207250250 | |
| Фосфатно-солевой буфер (PBS), 10x, pH 7,4 | Gibco | 70011-044 | |
| Фосфатный буферный раствор (PBS), 1x | 1x Изготовлен из 10x сырья, разведенного в dH2O | ||
| Хлорид калия (KCl) | Sigma Aldrich | P9333 | |
| Гидроксид калия (KOH) | Fisher | P250-500 | |
| Одноосновной фосфат калия (KH2PO4) | Sigma Aldrich | P5655 | |
| Проназа | Sigma Aldrich | 10165921001 | |
| протеиназа K | Invitrogen | AM2544 | |
| Sodium Chloride (NaCl) | Sigma Aldrich | S7653 | |
| Sodium Tropical Dibasic (Na2HPO4) | Sigma Aldrich | S7907 | |
| Аквариум для нерестовика с крышкой и вкладышем | Aquaneering | ZHCT100 | |
| SuperBlock PBS | Thermo Scientific | 37515 | |
| Superfrost + горки | Fisher Scientific | 12-550-15 | |
| Superglue gel | 3M Scotch | ||
| TNT | 100 мМ Трис, pH 8,0; 150 мМ NaCl; 0,1% Tween20; изготовлено в dH2O | ||
| Transfer pipette | Fisher | 13-711-7M | |
| Трихлоруксусная кислота (Cl3CCOOH) | Sigma Aldrich | T6399 | |
| Tris Base | Fisher Scientific | S374-500 | |
| TritonX-100 | Sigma Aldrich | T9284 | |
| Tween20 | Fisher Scientific | BP337-500 | |
| Ультратонкие щипцы | Fisher Scientific | 16-100-121 | |
| Вода, ультрачистый/двойной дистиллированный | Fisher Scientific | W2-20 |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.