December 31st, 2016
Описаны оптимизированные процедуры выделения одиночных фолликулов, микроинъекций цитоплазматической РНК, удаления окружающих клеточных слоев и экспрессии белков в ооцитах Xenopus. Кроме того, представлен простой метод быстрой смены раствора в электрофизиологических экспериментах с лиганд-зависимыми ионными каналами.
Общая цель этой процедуры заключается в экспрессии новых белков, таких как ионные каналы в ооцитах Xenopus. Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в любой области, требующей функциональной системы выражения. Основными преимуществами вариаций этой методики являются скорость, надежность и повышенная выживаемость ооцитов.
Этот метод может дать представление о функционировании ионных каналов. Кроме того, он может быть применен для исследования любого другого белка. Впервые идея этого метода возникла у нас, когда мы поняли, что классические методы приводят к низкому уровню выживаемости ооцитов.
После удаления долей яичников у самок лягушек согласно текстовому протоколу поместите доли в стерильный модифицированный раствор Барта с добавлением пенициллина и стрептомицина. Разрежьте доли, чтобы обеспечить доступ тканей к кислороду. Чтобы выделить фолликулы пятой-шестой стадии, используйте щипцы для удержания яичника, а затем опустите платиновую петлю над фолликулами и аккуратно вытащите петлю, чтобы разрушить соединительную ткань с фолликулом из ткани яичника.
Отсортируйте здоровые на вид ооциты с помощью платиновой петли. С помощью пластиковой пастеровской пипетки с отрезанным до диаметра 1,5 миллиметра кончиком перенесите выбранные фолликулы в чашку Петри диаметром 35 миллиметров. После подготовки кРНК для рецептора ГАМК А и пипеток для микроинъекций в соответствии с текстовым протоколом используйте парафиновое масло и шприц объемом 10 миллилитров с тонкой иглой для заполнения пипетки для микроинъекций.
Затем установите пипетку на самодельный аппарат для микроинъекций. С помощью пипетки со стерильным пластиковым наконечником поместите каплю раствора мРНК на чистую сторону куска влагостойкого термопластика. Затем погрузите кончик инъекционной пипетки в каплю и включите мотор, чтобы втянуть поршень.
Раствор мРНК должен входить в пипетку и образовывать видимую границу раздела с маслом. Затем отведите кончик пипетки от капли и надавите на внутреннюю часть пипетки для инъекций. На кончике пипетки для инъекций должна образоваться капля раствора мРНК.
С помощью 60-миллиметровой чашки Петри с приклеенной на дно нейлоновой сеткой и покрытой MBS для инъекций выровняйте фолликулы так, чтобы их вегетативные полюса были направлены вверх. С помощью микроманипулятора расположите инъекционную пипетку над отдельным фолликулом. Введите иглу для инъекции в центр вегетального столба и надавите на внутреннюю часть пипетки, чтобы ввести 50 нанолитров мРНК со скоростью потока 0,6 микролитра в минуту.
Подождите от 5 до 10 секунд, прежде чем извлекать наконечник пипетки для инъекции из фолликула, чтобы избежать утечки матричной РНК. Перенесите введенные фолликулы в новую чашку Петри, наполненную двумя миллилитрами МБС. Поместите блюдо в винный холодильник, установленный на 18 градусов по Цельсию.
Инкубируйте введенные фолликулы в течение от одного до семи дней до записи, в зависимости от идентичности вновь экспрессированного белка. Чтобы стрипировать фолликулы, перенесите десять введенных фолликулов в боросиликатную стеклянную трубку, содержащую 0,5 миллилитра МБС, один миллиграмм на миллилитр коллагеназы и 0,1 миллиграмм на миллилитр ингибитора трипсина. Погрузите трубку в водяную баню с температурой 36 градусов Цельсия и инкубируйте фолликулы в течение 20 минут.
Температура здесь критическая, потому что еще один градус может убить ооциты. Промойте фолликулы, перенеся их во вторую пробирку, содержащую один миллилитр MBS комнатной температуры, и оставьте их в пробирке примерно на десять секунд. Затем перенесите фолликулы в третью пробирку, содержащую 0,5 миллилитра двуконцентрированного МБС, содержащего четыре миллимоляра EGTA, и инкубируйте образцы при комнатной температуре в течение четырех минут, периодически встряхивая пробирки.
Время инкубации в четыре минуты имеет решающее значение для того, чтобы фолликулярные слои отделились от ооцита. Промойте фолликулы, перенеся их в другую пробирку, содержащую один миллилитр MBS комнатной температуры, и оставьте их в пробирке примерно на 10 секунд. Перенесите ооциты в 35-миллиметровую чашку Петри, содержащую два миллилитра МБС.
Затем под стереомикроскопом используйте платиновую петлю, чтобы отделить внешние оболочки от фолликулов, просто оттолкнув голый ооцит. Храните оголенные ооциты до использования. В этом эксперименте механически выделенным ооцитам Xenopus вводили микроинъекцию покрытия мРНК для субъединиц рецептора ГАМК А.
Затем были удалены слои фолликулярных клеток. Ооциты были ограничены напряжением при отрицательном напряжении 80 мВ и подвергались воздействию возрастающих концентраций ГАМК и присутствия THDOC, мощного положительного аллостерического модулятора рецептора ГАМК А. На этой панели показаны вызванные амплитуды тока в зависимости от концентрации ГАМК, что указывает на чувствительность этой комбинации субъединиц к ГАМК.
Использовалось уравнение I(c)Imax/n), где c — концентрация ГАМК, EC50 — концентрация ГАМК в присутствии одного микромолярного THDOC, вызывающего половину максимальной амплитуды тока. Imax - максимальная амплитуда тока. I — амплитуда тока, а n — коэффициент Хилла.
EC50 альфа-четырех бета-двух дельта-рецепторов ГАМК А составил 0,41-0,12 микромоля, а n - 0,76-0,04. После освоения слои фолликулальных клеток могут быть удалены за полчаса при правильном выполнении. После своего развития этот метод проложил путь для исследователей к улучшению процедуры экспрессии белка в ооцитах Xenopus. После просмотра этого видео у вас должно сложиться хорошее представление о том, как изолировать ооциты Xenopus в окружении слоев фолликулярных клеток, их микроинъекцию мРНК и последующее удаление слоев фолликулярных клеток.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
В этой статье описываются оптимизированные процедуры для изоляции одиночных фолликулов и выполнения микроинъекции цитоплазматической РНК в ооцитах Xenopus. Также представлен метод для быстрых изменений растворов в электрофизиологических экспериментах, вовлекающих лиганд-зависимые ионные каналы.
Optimized Xenopus oocyte microinjection and follicular cell removal protocols enable robust functional expression of ion channels and membrane proteins, supporting early-stage target validation and mechanistic de-risking in biopharma R&D. The system's low endogenous channel background and rapid solution exchange facilitate quantitative electrophysiological assays, enhancing predictive confidence for lead identification and screening. These methods streamline the transition from molecular hypothesis to functional readout, reducing biological ambiguity at critical discovery inflection points.
These optimized Xenopus oocyte protocols position functional expression and electrophysiological analysis at the interface of early discovery, lead identification, and preclinical research.