Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Membran Kutup, Membran Dürüstlük ve Hücre içi İyon Konsantrasyonlarında İzleme değişiklikler

13.8K görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/51008

⸱

17 Şubat 2014

 ,  ,  , 

* These authors contributed equally

Bu makalede

Özet

Ökaryotlar için görülenden farklı olarak, esas olarak, küçük boyutu olarak bakterilerde ayrıntılı membran depolarizasyon ve iyon konsantrasyonu değişiklikleri, ölçüm zor geleneksel yöntemler yapan çok az çalışma vardır. Burada, biz floresan teknikleri kullanılarak anlamlı Gram-pozitif bir patojen Streptococcus pneumoniae tür olayları izlemek için detay protokolleri.

Özet

Membran depolarizasyon ve iyon tozları nedeniyle derinden enerjilerine ve sinyal iletiminin gibi hücresel fonksiyonları, darbe yetenekleri biyolojik sistemlerde yaygın olarak incelenmiştir olaylardır. Elektrot kullanımı ve patch-sıkma de dahil olmak üzere hem fluoresan hem de elektrofizyolojik yöntemler, iyi ökaryotik hücrelerde bu olayları ölçmek için geliştirilmiş olmasına rağmen, mikroorganizmalar içindeki etkinlik ölçümü için yöntem daha kompleksi ile bir arada, küçük boyutu göz önüne alındığında geliştirmek için daha zor olduğu kanıtlanmıştır membran koruyucu bakterilerin dış yüzeyi. Streptococcus pneumoniae (pnömokok) ölüm-inisiyasyon çalışmalar sırasında, kutupluluk değişiklikler, bütünlük, ve hücre içi iyon konsantrasyonları dahil membran olayların rolünü aydınlatmak istedim. Literatür taraması, biz çok az çalışma var olduğunu buldu. Diğer araştırmacılar iyon grip ölçmek için radyoizotop alımını ya da denge takip ettixes ve membran potansiyeli ve çoğunlukla Gram-negatif organizmaların çalışmaları, sınırlı sayıda, membran potansiyelini ölçmek için karbosiyanin veya oksonol floresan boyalar kullanılarak, ya da (AM) ester versiyonlarının hücre permeant asetoksimetil bakterileri yüklenirken bazı başarılar görmüştü iyon duyarlı floresan göstergesi boyalar. Bu nedenle Gram-pozitif organizma S. membran potansiyeli, rüptürü ve iyon taşıma ölçmek için protokoller kurulmuş ve optimize pneumoniae. Biz yöntem en iyi şekilde rasyometrik boyaların AM esterleri ile pnömokok yüklemek için, sırasıyla, membran depolarizasyonunu ve kopma ölçmek için hem de bis-oksonol boya DiBAC 4 (3) ve hücre-geçirgen olmayan boya propidyum iyodür kullanılarak protokolleri geliştirilmiştir Fura-2, PBFI ve BCECF bir floresans algılama plaka okuyucusu kullanılarak, Ca2 +, K +, H +, sırasıyla, hücre içi konsantrasyonlarında değişiklikleri tespit etmek. Bu protokoller pnömokok için kendi türünün ilk olarakve bu boyaların büyük çoğunluğu başka bakteri türleri kullanılmıştır edilmemiştir. Bizim protokoller S. için optimize edilmiş olsa pneumoniae, bu yaklaşımlar, diğer bakteri türleri içindeki çalışmaları için mükemmel bir başlangıç ​​noktası oluşturan inanıyoruz.

Giriş

Bizim laboratuvar tümör hücrelerinde apoptoza neden (Tümör hücreleri için öldürücü yapılan insan alfa-laktalbümin için) HAMLET adlandırılan insan sütünden bir protein-lipid kompleksi tespit değil, aynı zamanda bakteri türlerinin 1,2 çeşitli öldürmek mümkün olduğunu sahiptir. Özellikle duyarlı olduğu bulunmuştur Bu tür büyük hassasiyet ve ölüm 2,3 bir apoptoz gibi bir fenotip gösteren Streptococcus pneumoniae (pnömokok) ile, solunum yolu hedef olanlar olmuştur. Membran depolarizasyon ve spesifik iyon taşıma etkinlikleri de tarif edilen ve radyoaktif TPP + iyonları ve JC-1 ve TMRE flüoresan boyalar da dahil olmak üzere, mitokon....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

1.. Bakteriyel Kültürler hazırlanması

  1. Deneylerinde kullanılmak üzere kültür yetiştirilmesi
    1. 37 ° C ısıtma bloğu, S. dondurulmuş bir stok-şişeyi çözülme pneumoniae ve taze 9 ml de içerik, bir kültür cam tüp içinde 10 ml toplam hacim için% 0.5 maya ekstraktı (THY) olan Todd-Hewitt lapasının önceden ısıtılmış.
    2. Kültür orta log fazı (Abs 600 nm ≈ 0,5-0,6) ulaşana kadar 37 ° C'de statik inkübe edin.

2. Membran depolarizasyon ve ACL algılama

  1. Hazırlama reaktifler
    1. DiBAC 4 bir 50 uM stok (3)% 100 DMSO içinde....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Bütün deneyler için, bir numune ve her bir mevcut koşulları kümesi vardır. Bu nedenle, her bir izleme zaman içinde bakterilerin bütün bir nüfusun floresan yoğunluğu temsil etmektedir. Sonuçlar, muamele edilmiş numuneler ve muamele edilmemiş kontrollere flüoresansı arasında açık bir ayrım ile, iyi biçimde olmalıdır. Floresansta bir görülen değişim kinetiği ve lisans izlenen olay olası mekanizma ve kapsamı ile ilgili bilgi sağlayabilir.

Membran polarizasyonu keşfetmek, bakteriler teda.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Boyutu kutupluluk ve membran bakteri ve içinde iyon konsantrasyonlarında değişiklikler bütünlük değişiklikleri tespit etmek için klasik elektrofizyoloji yöntemler kullanılarak sunulur sınırlamaya rağmen, biz S. bu olayları ölçmek için bir yol tarif ettiğim pneumoniae floresan boyalar kullanılmıştır. Bizim protokolleri ve genel olarak pnömokok bakteri türleri için tarif edilen az biri için tarif edilen kendi türünün ilk vardır. Bir floresans saptama plaka okuyucusu kullanılarak, bu olaylar zamanla bakte.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarlar bildirmek için hiçbir rakip mali çıkarları var.

Teşekkürler

Bu çalışma Bill ve Melinda Gates Vakfı (Grant 53085), JR Oishei Vakfı ve Amerikan Akciğer Derneği (Hibe RG-123721-N) APH için, ve EAC NIH (NIDCD) burs F31DC011218 tarafından desteklenmiştir.

....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Todd-Hewitt et suyuBacto, BD Diagnostics249240
Maya ÖzüBacto, BD Diagnostics212750
Fosfat Tamponlu Salin (PBS; pH 7.2)İnvitrojen (GIBCO)
Dimetil sülfoksitSigma-AldrichD5879DMSO
DiBAC4(3) (bis-(1,3-dibutilbarbitürik asit) Trimetin Oksonol)Moleküler ProblarB-438
Propidium İyodürSigma-AldrichP4170Deiyonize suda makyaj
D-(+)-GlikozSigma-Aldrich
PowerLoadMoleküler ProblarP10020100x konsantre
ProbenecidMoleküler ProblarP36400Bir 77 mg
şişeye 1 ml PBS ekleyerek 100x stok yapınFura-2/Moleküler ProblarF1221Özel ambalaj (50 & mikro; g alikotlar)
PBFI/Moleküler ProblarP1267Özel ambalaj (50 &mikro; g aliquots)
NijerinSigma-AldrichN7143
KH2< / sub>PO4< / sub>JT Baker3246-01monobazik
NaOHJT Baker5565-01
K2< / sub>HPO4< / sub>JT Baker4012-01dibazik
BCECF /Moleküler ProblarB1170Özel ambalaj (50 & mikro; g alikotları)
CCCPSigma-AldrichProtonoforu, sitoplazmaya H+ akışına neden olarak elektrik potansiyelini ve H+ gradyanını dağıtır.
Kültür tüpü VWR53283-802Spectronic spektrofotometreye uyar; borosilikat cam
SpektrofotometreThermo ScientificSpectronic 20D +
15 ml Plastik konik boruCorning430790
Şeffaf 96 kuyulu polistiren mikrotitre plakasıFisher Scientific12-565-501
Plaka okuyucuBioTekSynergy 2 Çok Modlu
Gen5 yazılımıBioTekGen5 ve ticaret; Yazılım

Kaynaklar

  1. Hakansson, A., Zhivotovsky, B., Orrenius, S., Sabharwal, H., Svanborg, C. Apoptosis induced by a human milk protein. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 92 (17), 8064-8068 (1995).
  2. Hakansson, A., et al. A folding variant of alpha-lactalbumin with bactericida....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Daha fazla makale keşfet

Membran DepolarizasyonuMembran Rüptürüİyon TaşınımıFloresan DeteksiyonuPlaka Okuyucu