Method Article

Mitokondriyal Kalsiyum Alım Testi: İzole Mitokondride Kalsiyum Alımını Ölçmek İçin Plaka Okuyucu Tabanlı Bir Yöntem

July 8th, 2025

In This Article

Abstract

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

Kaynak: Maxwell, J.T., et al., İzole Mitokondri ve Kültürlenmiş Hücrelerde Mitokondriyal Kalsiyum Akışının Analizleri. J. Vis. Uzm. (2018).

Bu videoda, izole mitokondride mitokondriyal kalsiyum alımını ölçmek için plaka okuyucu tabanlı bir test açıklanmaktadır. Tahlil, mitokondriyal kalsiyum alımının ve aşırı kalsiyum yükünün kinetiğini incelemek için kalsiyuma duyarlı bir floresan boyanın floresan sinyalini analiz eder.

Protocol

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

1. Reaktifler ve Çözeltiler

  1. Mitokondriyal izolasyon için 500 mL MS-EGTA tamponu yapın: 225 mM mannitol, 75 mM sükroz, 5 mM 4- (2-hidroksietil) -1-piperazineetansülfonik asit (HEPES), 1 mM etilen glikol-bis (β-aminoetil eter) -N, N, N', N'-tetraasetik asit (EGTA), pH KOH ile 7.4'e ayarlanmış. 0,22 μm'lik bir filtreden geçirin ve 4 °C'de saklayın. Kullanmadan önce MS-EGTA tamponunun 4 °C'ye önceden soğutulduğundan emin olun.
  2. 100 mL KCl Tamponu hazırlayın: 125 mM KCl, 20 mM HEPES, 1 mM KH2PO4, 2 mM MgCl2, 40 μM EGTA ve KOH ile pH 7.2'ye ayarlanmış. Oda sıcaklığında saklayın.
  3. Dimetil sülfoksit (DMSO) içinde 1 mM kalsiyum yeşili-5N stoğu hazırlayın. Kalsiyum yeşili-5N stoğu kesilebilir ve -20 ° C'de saklanabilir.
  4. Yüzeyleri Ca2+ alımı için hazırlayın.
    1. 1 M sodyum piruvat hazırlayın, pH 7.4. -20 °C'de alikotlar halinde saklayın.
    2. 500 mM malat, pH 7.4 hazırlayın. -20 °C'de alikotlar halinde saklayın.

2. Kardiyak Mitokondri İzolasyonu

  1. Fareyi kurumsal standartlara göre ötenazi yapın.
    not: Kurumsal olarak onaylanmış ötenazi yöntemimiz için, fareler izofloran inhalasyonu ile uyuşturuldu ve servikal çıkık ile feda edildi.
  2. Göğüs boşluğunu açarak, kaburgaların her iki tarafını keserek, kalbi çevreleyerek, diyaframı keserek ve kalp dokusunu eksize ederek kalbi toplayın.
    not: Bu protokolde, yetişkin bir fareden toplanan tüm kalpten (yaklaşık 120 mg) mitokondriyal izolasyon gerçekleştirilir ve bu da 3-4 deney için yeterli olmalıdır. Karaciğer gibi diğer mitokondri açısından zengin dokulardan mitokondriyal izolasyon için, açıklanan protokolü takiben 200 mg'a kadar doku kullanılabilir.
  3. Dokuyu 25 mL buz gibi soğuk 1x fosfat tamponlu salin (PBS) ile iyice durulayın ve tüm kanın ventriküllerden sıkıldığından emin olun.
    not: Kalpten sıkılan sıvı berraklaştığında kalp yeterince durulanacaktır.
  4. Bir çift keskin makas kullanarak kalbi 5 mL buz gibi 1x PBS'de küçük parçalar halinde doğrayın.
  5. PBS'yi atın ve kıyılmış kalp dokusunu 0,10 ila 0,15 mm aralıklarla önceden soğutulmuş 7 mL cam Teflon Dounce homojenizatöre aktarın.
  6. 5 mL buz gibi soğuk MS-EGTA tamponu ekleyin ve doku parçaları artık görünmeyene kadar (yaklaşık 11 vuruş) numuneyi homojenize edin.
    not: Amaç sağlam ve fonksiyonel mitokondri elde etmek olduğu için dokuyu aşırı homojenize etmeyin.
  7. Homojenatı 15 mL'lik bir tüpe aktarın.
  8. Homojenatı 600 x g'da 4 °C'de 5 dakika boyunca çekirdekleri ve kırılmamış hücreleri peletlemek için santrifüjleyin.
  9. Süpernatanı 15 mL'lik yeni bir tüpe aktarın ve 10,000 x g'da 4 ° C'de 10 dakika boyunca pelet mitokondriye santrifüjleyin.
  10. Süpernatanı atın ve mitokondriyal peleti buz üzerinde tutun.
  11. Mitokondriyal peleti buz gibi MS-EGTA tamponu kullanarak iki kez yıkayın. Her yıkama için, mitokondriyal peleti 5 mL MS-EGTA tamponunda yeniden süspanse edin, 10 dakika boyunca 4 ° C'de 10.000 x g'da santrifüjleyin ve süpernatanı atın.
  12. Son yıkamadan sonra, süpernatanı atın ve mitokondriyi 100 μL buz gibi soğuk MS-EGTA tamponunda yeniden süspanse edin. Mitokondriyi buz üzerinde tutun.
    not: Mitokondri 1 saat içinde deney için kullanılmalıdır.
  13. Bradford Protein Testi kullanarak mitokondriyal protein konsantrasyonunu ölçün.

3. Mitokondriyal Kalsiyum Alımının Plaka Okuyucu Tabanlı Ölçümü

NOT: Burada, enjektörlerle donatılmış çok modlu bir plaka okuyucu kullanılarak mitokondriyal Ca2+ alımını analiz etmek için protokol açıklanmaktadır. Reaksiyonu ışıktan korumak için otomatik reaktif enjektörleri ile kinetik modda kalsiyum yeşili-5N floresan (506/532 nm uyarma/emisyon) okuma yeteneğine sahip herhangi bir plaka okuyucu kullanılabilir.

  1. Plaka okuyucuyu, toplam 1.000 s'lik bir tahlil süresi boyunca her saniye alınan ölçümlerle kalsiyum yeşili-5N floresan kinetik okuması yapacak şekilde programlayın. Ek olarak, reaktif enjektörlerini 30 s, 150 s, 300 s, 480 s ve 690 s zaman noktalarında 5 μL CaCl2 çözeltisi dağıtacak şekilde programlayın.
    not: CaCl2 enjeksiyonlarının zamanlaması kullanıcı tanımlıdır ve deneysel ihtiyaçlara göre ayarlanabilir.
  2. Reaktif enjektörlerini kullanılacak CaCl2 çözeltisi ile doldurun.
    not: CaCl2 çözeltisinin konsantrasyonu kullanıcı tanımlıdır ve MPTP açılmasını tetiklemek için gereken Ca2+ miktarını titre etmek için sonraki çalışmalarda ayarlanabilir.
  3. 96 oyuklu bir plakanın ayrı bir kuyucuğuna 200 μg mitokondri ekleyin.
  4. Mitokondri ve KCl tamponunun toplam hacmi 197 μL'ye gelecek şekilde kuyuya uygun hacimde KCl tamponu ekleyin.
  5. Mitokondri karışımına 1 μL 1 M piruvat ve 1 μL 500 mM malat ekleyin. Karıştırmak için nazikçe pipetleyin ve mitokondrinin enerjilenmesini sağlamak için mitokondriyi alt tabakalarla oda sıcaklığında 2 dakika inkübe edin.
  6. 1 μL 1 mM kalsiyum yeşili-5N stoğu ekleyin. Pipetleme ile nazikçe karıştırın.
    not: Kalsiyum yeşili-5N boyasının eklenmesini takiben reaksiyonu ışıktan koruyun.
  7. Önceden programlanmış kinetik protokolü başlatın ve kalsiyum yeşili-5N floresansını izleyin.

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

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
Herhangi bir çıkar çatışması beyan edilmedi.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Synergy Neo2 Enjektörlü çok modlu mikroplaka okuyucuBiyotek
Doku HomojenizatörüKimble886000-0022
96 oyuklu plakaCorning3628
Kalsiyum Yeşili-5NCanlandırıcıC3737
DMSO (Türkçe)CanlandırıcıD12345
HEPES ÜNİVERSİTESİSigmaH3375
EGTA (EGTA)SigmaE8145
Potasyum klorürbalıkçıBP366-500
Magnezyum klorürSigmaM2670
Sodyum piruvatSigmaP2256
L-malik asitSigmaM1125
Kalsiyum klorürSigmaC4901
Potasyum fosfat monobazikSigmaP0662 Serisi
adet Serisi Serisi Serisi Serisi Serisi Serisi Serisi Serisi Serisi

Reprints and Permissions

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

Request Permission

Tags

Mitochondrial Calcium UptakePlate Reader AssayIsolated MitochondriaCalcium Green 5N FluorescenceMitochondrial Permeability Transition PorePyruvate Malate SubstratesKinetic Fluorescence ReadoutCalcium Overload MeasurementMitochondrial Membrane PotentialFluorescent Dye Binding

Related Articles