Sunulan yöntem, floresan etiketli hücresel proteinlerin, geleneksel bir mikroskopta 70 nm çözünürlüğe yol açan genleşme mikroskopisi ile görselleştirilmesini sağlar.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
* These authors contributed equally
Sunulan yöntem, floresan etiketli hücresel proteinlerin, geleneksel bir mikroskopta 70 nm çözünürlüğe yol açan genleşme mikroskopisi ile görselleştirilmesini sağlar.
Glomerüler endotel, glomerüler bodrum membranı ve podositlerden oluşan glomerüler filtrenin bozulması albüminüri ile sonuçlanır. Podosit ayak prosesleri, podocin gibi sitoskeletal adaptör proteinlerine bağlanan aktin demetleri içerir. Podocin gibi adaptör proteinleri, nefrin gibi glomerüler yarık diyaframın omurgasını aktin sitoskeleton'a bağlar. Bu ve diğer podositik proteinlerin lokalizasyonunu ve işlevini incelemek, glomerüler filtrenin sağlık ve hastalıktaki rolünün anlaşılması için gereklidir. Sunulan protokol, kullanıcının geleneksel bir mikroskopta süper çözünürlüklü görüntüleme ile hücrelerde akrin, podokin ve nefrin görselleştirmesini sağlar. İlk olarak, hücreler geleneksel bir immünoresans tekniği ile lekelenir. Numunedeki tüm proteinler daha sonra kovalently şişme bir hidrojel'e tutturulır. Proteinaz K ile sindirim yoluyla, yapısal proteinler son adımda jelin izotropik şişmesine izin vererek bölünür. Numunenin suda diyaliz edilmesi, numunenin 4-4,5 kat genişlemesine neden olur ve numune geleneksel bir floresan mikroskobu ile görüntülenebilir ve 70 nm'lik potansiyel bir çözünürlük sağlar.
Albüminüri kardiyovasküler riskin taşıyıcı bir parametresidir ve glomerüler filtrenin bozulmasından kaynaklanır1. Glomerüler filtre fenestratlı endotel, glomerüler bodrum zarı ve podositlerin oluşturduğu yarık diyaframdan oluşur. Podositlerin birincil ve ikincil ayak süreçleri glomerulum2'ninkılcal duvarının etrafına sarılır. Ayak proseslerinin hassas yapısı, birden fazla yarık diyafram proteini ve diğer adaptör proteinleri için çapa görevi gören kortikal akrin demetleri tarafından korunur2. Yarık diyaframın omurga proteinine nephrin denir ve karşıt podositlerin nefrin molekülleriyle homofilik bir şekilde etkileşime girer. Çeşitli adaptör proteinleri aracılığıyla, nephrin aktin sitoskeleton2,3ile bağlantılıdır. Nefrin kodlayıcı gen NPHS1'deki mutasyonlar Finlandiya tip4'ünnefrotik sendromuna yol açar.
Nephrin'in etkileşime giren proteinlerinden biri, stomatin ailesinin saç tokası benzeri bir proteini olan podocin3. Podocin lipid salları için nephrin işe ve actin sitoskeleton5bağlar . Podocin NPHS2 geni tarafından kodlanmıştır. NPHS2'deki mutasyonlar steroid dirençli nefrotik sendroma yol açar6.
Akin adaptör proteinlerini görselleştirmek ve birlikte lokalize etmek için immünofluoresans teknikleri kullanılabilir. Ne yazık ki, ışığın kırınım bariyeri geleneksel floresan mikroskopların çözünürlüğünü 200-350 nm7ile sınırlar. Yeni mikroskopi teknikleri, örneğin uyarılmış emisyon tükenmesi (STED)8, foto-aktif lokalizasyon mikroskopisi (PALM)9, stokastik optik rekonstrüksiyon mikroskopisi (STORM veya dSTORM) veya zemin durumu silme mikroskopisi ve ardından bireysel molekül dönüşü (GSDIM) 9,10,11, yaklaşık 10 nm'ye kadar bir çözünürlük sağlar. Bununla birlikte, bu süper çözünürlük teknikleri çok pahalı mikroskoplar, iyi eğitimli personel gerektirir ve bu nedenle birçok laboratuvarda mevcut değildir.
Genleşme mikroskopisi (ExM), geleneksel mikroskoplarla süper çözünürlüklü görüntüleme sağlayan ve büyük bir araştırma topluluğu için potansiyel olarak kullanılabilen yeni ve basit bir tekniktir12. Protein tutma genleşme mikroskopisinde (proExM), ilgi örneği (hücreler veya doku) sabitlenir ve floroforlarla lekelenir13. Numune içindeki proteinler daha sonra küçük bir molekül (6-(((Acryloyl)amino)heksanoik asit, süksinimsal ester, AcX) tarafından koordine bir şekilde şişme bir hidrojel13'etutturulr. Proteinaz K (ProK) ile enzimmatik sindirim yoluyla, proteinler ve floroforlar genişlemeden sonra jel içindeki göreceli konumlarınıkorurlar 13. Jelin şişmesi sonrasında, numune 4,5 kata (90 kat hacimsel genleşme) kadar genişleyerek yaklaşık 60-70 nm (300 nm/4,5) etkili bir yanal çözünürlüğe sahiptir. Bu tekniğin modifikasyonları, geleneksel mikroskoplarda14,15,16'da20-30 nm çözünürlük oluşturarak 10 kat genişlemeye(1.000kat hacimsel genişleme) bile izin verebilir.
Fare ve insan böbreklerinin glomerüler yapıları ExM17ile görselleştirilmiştir. Bu yazıda, geleneksel bir floresan mikroskobu kullanarak F-actin ve aksin adaptörü protein podocin'in süper çözünürlüklü görüntülerini görselleştirmek için ayrıntılı bir proExM protokolü sunuyoruz.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
1. Hücrelerin bölünmesi ve tohumlama
2. Hücrelerin transeksiyon
3. Hücresel yapıların immünoblabeling
4. Genleşme mikroskopisi
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu proExM protokolünün kavramı ve zamanlaması Şekil 1'de tasvir edilmiştir. 5. günde, transfected hücreler ilgi proteinini hedefleyen floresan antikorlarla sabitlenir ve lekelenir (Şekil 1A,B). 6. günde, AcX ile tedavi tüm proteinler üzerinde amin gruplarının oluşumuna yol açar (floroforlar dahil) (Şekil 1A,B)12. Hidrojel polimerizasyonu üzeri...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Sunulan yöntem, araştırmacının hücresel proteinleri, örneğin podocin, nephrin ve sitoskeletal bileşenleri, örneğin F-actin'i görselleştirmesini sağlar. Bu protokolde, transfected cos7 hücreleri, yarık diyafram proteinlerinin F-actin ile etkileşimini incelemek için bir model olarak kullanılır. Ne yazık ki, ölümsüzleştirilmiş podosit hücre hatları yeterli miktarda yarık diyafram proteinini ifade etmez19.
Bu yöntemle hücresel proteinler geleneksel floresan mikroskop kullan...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.
Yazarlar Blanka Duvnjak ve Nikola Kuhr'a mükemmel teknik yardımları için teşekkür etmek istiyor.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Akrilamid >%99 | Sigma-Aldrich | A3553-100G | |
| 6- ((Akriloyl) amino) heksanoik asit, süksinimidil ester, Akriloyl-X, SE | invitrojen | A-20770 | 4 aya kadar saklar |
| APS | Sigma-Aldrich | A3678-25G | |
| Deckgl & auml; ser (kapak camları) | Engelbrecht | K12432 | 24x32mm #1.0 |
| Diamont kesici | VWR | 201-0392 | kapak fişlerini kesmek için |
| Guanidin HCl | Sigma-Aldrich | G3272-100G | 8M Stok RT |
| Marten saç boya fırçası | Leon Hardy | 3 (770) | |
| "Menzel" Deckglä'de tutulabilir; ser (kapak camları) | Thermo Fischer | 15654786 | 24x24mm # 1.5 |
| N, N'-Metilenbisakrilamid | Sigma-Aldrich | M7256-25G | |
| Objektträ ger UniMark | Marienfeld | 703010 | |
| Proteinaz K | New England Biolabs | P8107S | |
| Sodyum Akrilat | Sigma-Aldrich | 408220 | saflığı kontrol edin |
| Sodyum Bikarbonat | Sigma-Aldrich | S5761 | |
| Üniversitenin atölyesinde üretilen | boyama odası | ||
| TEMED | ROTH | 2367.1 | |
| 6 Kuyulu cam alt plakalar | Cellvis | P06-1.5H-N | |
| Antikorlar | |||
| Aktin-ExM 546 | chrometra | mevcut değil | 1:40 |
| Tavşan Sigma'da üretilen Anti Podocin | P-0372-200UL | 1:200 | |
| Eşek anti kobay CF633 | Sigma | SAB4600129-50UL | 1:200 |
| Keçi anti tavşan 488 | Yaşam Teknolojileri | A11034 | 1:1000 |
| Gine domuzu anti nefrin | Origene | BP5030 | 1:100 |
| Software | |||
| FIJI | |||
| Visiview | |||
| microscope | |||
| AXIO Observer Z1 | Zeiss | kullanılamaz |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.