April 1st, 2011
Этот протокол описывает метод в режиме реального времени измерения потоков митохондриального кальция флуоресцентные изображения. Метод использует циркулярно permutated YFP основе двойного возбуждения логометрических кальция датчика (логометрических pericam-м) выборочно выражается в митохондриях.
Общая цель этой процедуры заключается в мониторинге изменений концентрации кальция в митохондриях в живых клетках. Это достигается путем первого пересечения клеток с помощью метрики соотношения белков индикатора кальция peram, который нацелен на митохондриальный матрикс, через один или два дня после трансфекции. Флуоресцентный микроскоп и программное обеспечение настроены на визуализацию живых клеток.
Изображения метрических клеток, экспрессирующих перам, затем получают после добавления агониста, мобилизующего кальций. Завершающим этапом процедуры является количественный анализ полученных изображений. В конечном счете, могут быть получены результаты, которые показывают динамические изменения концентрации кальция в митохондриях с помощью флуоресцентной микроскопии живых клеток, экспрессирующих метрическое соотношение белка-индикатора кальция.
Основное преимущество этого метода перед существующими методами, такими как измерение уровня кальция с помощью синтетических индикаторов кальция, заключается в том, что метрический перам является генетически закодированным и, таким образом, может быть нацелен на митохондрии или любой другой орган, представляющий интерес. Здравствуйте, я доктор Аскар, постдок в лаборатории доктора Беннинга, и я продемонстрирую процедуру сегодня. Чтобы начать протокольную пластину для хелоклеток накануне вечером, трансфекцию на стерильную стеклянную крышку помещают в стандартный шестилуночный планшет для культуры с плотностью, которая будет составлять примерно 70% для трансфекции на следующий день. На следующий день готовят комплексы DNA Lipectomy 2000 в соответствии с инструкцией производителя с четырьмя микрограммами метрического вектора митохондриальной экспрессии перам и 10 микролитрами Lipectomy 2000, разведенными в 0,5 миллилитрах оптимальной для каждой трансфицируемой лунки.
Затем замените питательные среды D-M-E-M-F-B-S HELOC в каждой лунке на 1,5 миллилитра той же среды без антибиотиков. Добавьте раствор ЛИПЭКТОМИЯ в раствор ДНК и аккуратно перемешайте после образования комплексов. Добавьте раствор липэктомии ДНК по каплям в каждую лунку, которую нужно перемешать, осторожно покачивая планшет, и инкубировать в течение четырех часов в инкубаторе для клеточных культур при температуре 37 градусов Цельсия, 5% углекислого газа после инкубации.
Замените среду на D-M-E-M-F-B-S, содержащую антибиотики. Дайте клеткам сцеживаться в метрической системе в течение одного-двух дней перед визуализацией с помощью щипцов. Аккуратно поместите крышку с ячейками HELOC в подходящую камеру для визуализации с раствором для визуализации.
Установите камеру визуализации в предметный столик с перевернутым микроскопом. Затем используйте масляный иммерсионный объектив 40x или выше и длину волны 380 нанометров. Чтобы найти область интереса, содержащую одну или несколько ячеек, выражающих метрическое отношение peram 380 нанометров, используется здесь для идентификации ячеек как метрики отношения.
Перам менее устойчив к фотообесцвечиванию на этой длине волны. После того, как область интереса определена, настройте программное обеспечение для двойного возбуждения на 495 и 380 нанометрах. Затем получайте изображения последовательно, попеременно возбуждая на 495 и 380 нанометрах.
Получите изображения исходного уровня кальция в течение не менее 30 секунд перед применением агониста. Затем нанесите агонист, мобилизующий кальций, с помощью аппарата для обильного использования, отмечая, что время добавления для каждого агониста и интервалы получения должны быть оптимизированы, чтобы предотвратить фотообесцвечивание, сохраняя при этом достаточное временное разрешение. После завершения эксперимента изображения можно анализировать в автономном режиме.
Чтобы начать анализ, выберите интересующую область в пустой области поля, чтобы при необходимости вычесть фоновую флуоресценцию. Затем экспортируйте измерения соотношения 4 95 3 80 из интересующей области в Excel или аналогичное программное обеспечение для построения графиков. На этой панели изображений показана субклеточная локализация метрического соотношения перам и митохондрий.
Слева представлено изображение живых клеток helo клеток, выражающих метрическое отношение peram. В центре происходит флуоресцентное окрашивание митохондрий и селективный краситель MIT трекер красного CMX Ross. И, наконец, справа, показанное здесь объединенное изображение, представляет собой серию псевдоцветных изображений 4 95, 3 80 нанометров четырех хелоклеток, экспрессирующих метрический перам в митохондриях, обработанных 10 микромолярными А TP, и количественная оценка изменений уровней кальция в митохондриях этих предыдущих четырех клеток показана здесь на этом изображении метрического коэффициента экспрессии клеток хела в митохондриях.
Гетерогенность кальциевого ответа в отдельных митохондриях, а также значительная фрагментация митохондрий проявляются при 60-минутном воздействии спорина 0,5 микромоля. Некоторые митохондрии имеют колебательное увеличение кальция, показанное белой стрелкой, в то время как другие не показывают значительных изменений уровня кальция, показанных желтой стрелкой. Этот график показывает изменение глобальных уровней кальция в митохондриях в одной хелоклетке после индукции апоптоза в течение 120 минут с 0,5 микромолярного спорина.
После просмотра этого видео у вас должно быть хорошее понимание того, как измерить динамические изменения уровня кальция в митохондриях в ответ на различные tli с помощью геометрического перама с кальциевым препаратом белка R, который избирательно нацелен на митохондриальный матрикс.
Этот протокол описывает метод для измерения флюксов кальция в митохондриях в реальном времени с использованием генетически закодированного индикатора кальция, ratiometric pericam-mt. Эта техника позволяет динамически отслеживать уровни кальция в живых клетках, предоставляя информацию о функции митохондрий.
Monitoring mitochondrial calcium dynamics provides critical mechanistic insights into apoptosis pathways, enabling target validation in cell death mechanisms. This genetically encoded sensor approach supports predictive confidence in preclinical models by quantifying organelle-specific calcium fluxes with temporal resolution. The method facilitates early de-risking of therapeutic hypotheses involving mitochondrial dysfunction in disease models.
The method fits within the discovery continuum from target validation through mechanistic de-risking to preclinical assessment by providing dynamic, quantifiable data on mitochondrial function.