Живых изображений сотовый событий раннего этапа Аутофагия: Omegasomes и на последующий период

1Signalling Programme, The Babraham Institute, 2MRC Group, Cardiff School of Biosciences, Cardiff University
Biology

Your institution must subscribe to JoVE's Biology section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Summary

Покадровый микроскопии флуоресцентно меченных аутофагию маркеров позволяет отслеживать динамические характеристики аутофагию с высоким временным разрешением. Использование конкретного аутофагия и органелл маркеров в комбинации из 3 различных цветов, можно следовать вклада белка аутофагосом образование в прочном пространственной и временной контекст.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Karanasios, E., Stapleton, E., Walker, S. A., Manifava, M., Ktistakis, N. T. Live Cell Imaging of Early Autophagy Events: Omegasomes and Beyond. J. Vis. Exp. (77), e50484, doi:10.3791/50484 (2013).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Аутофагия клеточный ответ вызвано недостатком питательных веществ, особенно отсутствие аминокислот. Аутофагия определяется образованием двойной мембранных структур, называемых аутофагосомы, которые способствуют удалению цитоплазме, долгоживущие белки и белковые агрегаты, дефектные органелл и даже вирусы или бактерии. Аутофагосомы в конечном итоге сливаются с лизосом приводит к объемной деградации их содержания, с полученным время питательные вещества возвращаются обратно в цитоплазму. Поэтому аутофагию имеет решающее значение для клеточного гомеостаза и регуляции аутофагии может привести к болезни, в первую очередь нейродегенерацию, старение и рак.

Аутофагосом образование очень сложный процесс, в котором клетки выделили определенной группы белков, называемых техники ядро ​​аутофагия. MACHINERY CORE аутофагия функционально дополнена дополнительными белками, участвующими в различных клеточных процессах, например, в мембранныхэлектронной торговли, в митохондриальных и лизосомальных биологии. Координация этих белков для формирования и деградации аутофагосом является очень динамичной и сложной реакции аутофагии. Изображений живых клеток позволяет следовать молекулярной вклад каждого аутофагия-родственного белка до уровня одного аутофагосом событие формирования и в реальном времени, поэтому этот метод обеспечивает высокую временным и пространственным разрешением.

Здесь мы используем клеточной линии, стабильно экспрессирующие GFP-DFCP1, установить пространственные и временные условия для нашего анализа. DFCP1 omegasomes знаки, которые являются предшественником структур, приводящих к образованию аутофагосомы. Белка интереса (POI) могут быть помечены либо с красной или голубой флуоресцентной метки. Разные органеллы, как ER, митохондрий и лизосом, все вовлечены в различные этапы формирования аутофагосом, и могут быть отмечены с помощью специального красителя трекера. Покадровый микроскопии AUTOPHagy в этой экспериментальной установки, позволяет информации быть извлечены о четвертом измерении, т.е. время. Следовательно, мы можем следить за вклад в аутофагию POI в пространстве и времени.

Introduction

Аутофагия весьма динамичный процесс, который требует координации большого количества белков для конечного результата аутофагосом формирования 1-3. Микроскопия, вероятно, техника чаще всего используется для изучения аутофагии 4. Локализация наиболее аутофагию белки широко изучалась в фиксированных клетках, как по иммуно-окрашивания эндогенных белков и выражение флуоресцентно меткой экзогенных белков. Кроме того, электронная микроскопия (ЭМ), самостоятельно и в сочетании с иммуно-золотые маркировки, описал мельчайшие детали этих структур 5,6. Несмотря на то, что эти методы создали наше понимание аутофагосом образованием в 3-х измерениях пространства, они не в состоянии обеспечить достаточное количество информации о 4-е измерение - время. Изображений живых клеток преодолевает этот барьер, так как позволяет после формирования аутофагосом настолько близко, насколько возможнымBLE к реальному времени 7. Этот метод был впервые применен для изучения аутофагии Yoshimori и коллеги 8, и все чаще использоваться в дальнейшем.

Покадровый микроскопии захватывает локализации POI в живых клетках и в течение периода времени. Сравнивая эту информацию с хорошо характеризуется аутофагию и / или органеллы маркером, живая анализа изображений Сотовые можете поставить POI в большем пространственном и временном контексте аутофагосом формирования. Онлайн-анализа изображений Сотовые основан на повторяющихся захвату POI по локализации все шаги аутофагосом образование, в то время как изображения основных клеток на основе одного захвата. Поэтому изображений живых клеток может оказаться вклад POI в определенных шагов аутофагосом формирования, в то время как изображения основных клетки могут взять на себя роль POI, исходя из его средней локализации во многих аутофагосомы одновременно захватываются в различных стадиях их lifecyНКУ.

Хотя изображений живых клеток является методом высокой аналитические возможности, она имеет некоторые ограничения, присущие, которые должны быть приняты во внимание. Прежде всего, изображений живых клеток требует экспрессии одного или более экзогенных флуоресцентно меченных белков. Флуоресцентные теги, как правило, большие по размеру и иногда они могут изменять поведение белка вследствие стерических причин. Эта ситуация усугубляется для мембранных белков, так как они должны работать в ограниченном пространстве 2 размеры оболочки. Следует отметить, что аутофагосомы являются мембранных структур и, соответственно, их образование требует большого количества мембранных белков, ассоциированных с.

Другой ряд проблем связана с уровни экспрессии POI. В принципе, экзогенных белков должно быть выражено на уровне, сопоставимом с эндогенным белком. Это гарантирует, что важные регуляторы его суб-клеточная локализация не будет насыщен, и гоэлектронной анализ будет биологически значимых. Кроме того, сверхэкспрессия белков аутофагия следует избегать, так как, когда они выражены выше эндогенные уровни, они имеют тенденцию к ингибированию аутофагия ответ 9. С другой стороны, так как уровни экспрессии POI должна быть достаточно высокой, чтобы после его локализации для хорошего периода времени без фотообесцвечивания, компромисс должен быть достигнут. Достижение оптимального уровня экспрессии экзогенного белка в клетках млекопитающих требует много тонкой настройки, но это возможно путем создания и скрининга клеточные линии, стабильно экспрессирующие различные уровни POI.

Пространственное разрешение, которое может быть достигнуто при стандартной флуоресцентной микроскопии другой ограничивающим фактором. Разрешение может быть ограничено по ряду причин, но в лучшем случае, боковые разрешение будет около 250 нм. Это означает, что любые объекты на расстоянии меньше, чем это будет выглядеть подключен (или в виде одногообъекта) и объектов меньше, чем 250 нм будет представлена ​​в образе больше, чем они на самом деле. Поэтому изображения всегда следует интерпретировать с учетом этого и дополнительные методы, такие как EM будет необходимо решить ультра-тонкий структурных деталей.

Наконец, изображений живых клеток по существу требует подвергая клетки к свету, потенциально в течение длительного периода времени. Это может привести к изменению физиологических реакций клетки, явление, известное как фото-токсичности.

Мы успешно использовали изображений живых клеток из PI3P-связывающий белок DFCP1 описать в первый раз, что аутофагосомы происходят из богатых PI3P кольцевые структуры называются omegasomes, которые находятся в тесной связи с нитями ER 10,11. Мы четко показали, что LC3-положительные структуры начинают формироваться в тесной связи с omegasomes. Мы здесь, показывают, что использование клеточной линии, стабильно экспрессирующие GFP-DFCP1 для живой клеткивизуализации белка, представляющего интерес, создает надежную пространственные и временные рамки для характеризации его роль в формировании аутофагосом.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Подготовка клеток

  1. Семенной низкое число прохождение клеток НЕК-293Т, стабильно экспрессирующих GFP-DFCP1 на 22 мм круглые покровные; культуре клетки на ночь в Dulbecco изменения орлов в среде Игла (DMEM), для слияния на 30-40% (цель для слияния 80% после 2 дней - День изображений живых клеток).

2. Трансфекции клеток

  1. Подготовьте трансфекции сложное сочетание для каждой пластины, содержащие 100 мкл OptiMEM я уменьшил сыворотки средний, 3 мкл X-tremeGENE 9 трансфекции ДНК реагента и 0,5 мкг pECFP-LC3 плазмидной ДНК. Осторожно перемешать с помощью пипетки вверх и вниз и инкубировать 15 мин при комнатной температуре. [Примечание: мы неоднократно обнаружили, что другие реагенты трансфекции, например, Lipofectamine 2000, есть много токсичность, и, кроме того, они производят флуоресцентные частицы сами по себе, которые препятствуют многие методы микроскопии.]
  2. Аспирируйте среду из пластин и добавить свежей DMEM предварительно нагревают при 37 ° С.
  3. Добавить Transfection комплекс в клетки с помощью пипетки; клетки инкубируют в течение 24 часов.

3. Инкубации клеток с маркером органелл (необязательно)

  1. Добавить Mitotracker / Lysotracker в DMEM, в конечной концентрации 75 нМ и держать на льду, в трубку сокола покрытый алюминиевой фольгой, а весь день экспериментальный, для предотвращения попадания света и повторных циклов замораживания и оттаивания.
  2. Удалить аликвоты по 2 мл Mitotracker / Lysotracker-содержащую среду и прогреть при 37 ° С; аспирации среды из трансфицированных клеток и заменить Mitotracker / Lysotracker-содержащую среду и клетки инкубируют в течение 30 - 60 мин.

4. Подготовка инкубационной камеры для изображений живых клеток (рис. 1)

  1. Чистый металл и пластик уплотнительные кольца с 75%-ным этанолом и применять силиконовую смазку на обод металлического уплотнительного кольца.
  2. Использование щипцов удалить покровное от пластины и высушить избыток среды из нижней части покровного,для недопущения смешивания слишком много средних со смазкой, так как это увеличит вероятность утечки.
  3. Оставьте покровное отдохнуть на выступе пластикового уплотнительного кольца и его металлические уплотнительное кольцо поверх пластикового уплотнительного кольца, с покровным зажатой между ними, с тем чтобы создать закрытую камеру.
  4. Пополнение камеру со средой от пластины; с этого момента и далее, избегать длительной инкубации клеток в среде DMEM без буферного агента для предотвращения изменения рН происходит, так как бикарбонат системы буфер DMEM требует искусственной концентрации СО 2 5-10%, а концентрация СО 2 из окружающего воздуха значительно ниже.

5. Голод клеток

  1. Положите инкубационной камере на столик микроскопа.
  2. Аспирируйте полную среду и промывают 2 мл голода среднего 3 раза, чтобы убедиться в отсутствии аминокислот не осталось от DMEM, которые в конечном итоге препятствует аутофагию реагирования; установитьТаймер ON.

6. Микроскопия

  1. Соответствующие системы визуализации настроены для живой клетки широкого поля флуоресценции будет требоваться. Это обычно включает исследование класса перевернутой кадр микроскопом интенсивный широкого спектра источников света, зеркала и фильтры специфичных для флуоресцентного белка (ы) / краситель (ы), представляющие интерес, высокое качество объектива, ПЗС / sCMOS камеру и инкубационной камере. Все крупные производители предлагают полный микроскоп широкого поля системы подходят для изображений живых клеток, но это также возможность домашнего построить систему с использованием компонентов от различных производителей и контролировать его с помощью программного обеспечения с открытым исходным кодом, таких как микро-Manager ( Http: / / valelab.ucsf.edu / ~ мм / MMwiki / ). Наиболее важным аспектом по нашему мнению, использовать систему с высокой чувствительностью, так что уровни экспрессии флуоресцентного репортеров может быть сведено к минимуму.
  2. Selнад каждым из соответствующих клеток к изображению.
    1. Выберите большие и плоские клетки, которые позволят более аутофагосом событий формирования попасть в плен. Кроме того, выбирают клетки, которые уже дает большее количество omegasomes.
    2. Начать захват видео через 30 мин или хорошо в аутофагию ответ, для того, чтобы захватить большую отношение аутофагосом событий в формировании видео.
  3. Изображений.
    1. Использовать высококачественный объектив увеличением (100х 1,4 NA).
    2. Регулировка интенсивности возбуждающего света до 10-20% от максимальной для предотвращения фото-отбеливание.
    3. Установите камеру (Хамамацу ORCA ER, размер пикселя 6,45 мкм) до 100-500 мс экспозиции, 2x2 биннинге и набором 100.
    4. Установите скорость получения изображения 1 кадр каждые 10 сек.

7. Создание монтажи аутофагосом Формирование событий с ImageJ

[Это может быть сделано в бессистемно, просто просматривая видео объединенного электронногоотверстия интереса, но она также может быть систематизирована как описано ниже.]

  1. Открыть изображение для стеков 3 (или 2) захваченных каналов в ImageJ / Фиджи.
  2. Примените зеленый, красный и синий LUT (Lookup Tables) на соответствующий канал; слияния 3-х цветов и сохранить.
  3. От вкладке Анализ выберите Сервис> ROI менеджер ... > Укажите, затем выберите случайную область определенного размера в первом образе стека.
  4. Из образа выберите пункт дублировать, для того, чтобы дублировать выделенную область стека.
  5. Из образа выберите пункт стеки> Сделать монтаж ... Для создания предварительного монтажа, содержащий все кадры, захваченные. Проверять все кадры в монтаж для полного формирования аутофагосом события; вести записи первого и последнего кадра события.
  6. От вкладке Анализ выберите Сервис> ROI менеджер ... выбрать ту же область в первое изображение стека для других 2-х цветов, а также для объединенного изображения цветов и дублировать стеков.
  7. С тОн вкладке Файл выберите команду Создать> Картинку, и установлены на ширину в зависимости от количества пикселей изначально выбирается с помощью менеджера ROI, набор для высоты 4 раза высоту установленные в менеджере ROI плюс 3 пикселей пространство между 3 цвета и объединены и установить Ломтики как число кадров в каждом стеке.
  8. Из образа выберите пункт стеки> Инструменты> Вставить ..., а затем вставьте каждого суб-стек один поверх другого, оставляя место в 1 пиксель между ними.
  9. Из образа выберите пункт стеки> Сделать монтаж ... для создания коллажа начиная и заканчивая первый и последний кадр аутофагосом событием формирования плен.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

В протокол, описанный мы использовали покадровой микроскопии следовать локализации CFP-меченый LC3 в клеточной линии, стабильно экспрессирующие GFP с метками DFCP1 под аутофагия условий вызывающие. Результат этого эксперимента состоит в захвате 2 серии или стопку фотографий, одна из зеленых и один из синего канала, соответствующих GFP-DFCP1 и CFP-LC3. Далее мы проанализировали эти видео с помощью ImageJ, в целях создания монтажей соответствующие события одного аутофагосом формирования, как описано в разделе протокола. Этот анализ позволил нам доказать, что LC3-положительных аутофагосом происходит от DFCP1-положительных omegasome. В монтаж показано на рисунке 2, формирование omegasome становится очевидным из второй кадр, в виде небольшого места. Omegasome начинает расширяться, чтобы сформировать характерный кольцевой структуры, и достигает своего максимального диаметра через 6 мин. Далее, начинается с omegasomeollapsing и в конце концов он исчезает примерно через 10 мин. Если теперь формирование положительного LC3-структуры или аутофагосом в контексте формирования omegasome, заметим, что аутофагосом появляется после omegasome, и становится ясно видны примерно через 1,5 мин. Аутофагосом начинает расширяться в тесной связи с omegasome, первое место, а затем кольцо, а когда начинает рушится omegasome аутофагосом почки прочь. В конце концов аутофагосом остается позади, по-видимому, чтобы сливаться с лизосом, после omegasome исчезает. Этот анализ дает четкое указание о функциональной связи между 2 структуры, согласно которому LC3 положительный аутофагосомы происходят из соответствующего omegasomes.

В другом примере, мы добавили лизосом трекер, чтобы захватить временные и пространственные ассоциации формирующегося аутофагосом с лизосом (рис. 3

Тем не менее, такой же анализ можно производить uninterpretable результаты из-за множества причин. В примере, приведенном на рисунке 4, результаты становятся uninterpretable из-за дрейфа в фокусе. Видео начинается успешно захвата формирования аутофагосом, однако дрейф в фокусе происходит после 3 мин знака. Видеозахвата продолжается не в фокусе в течение следующих 6 мин, но в итоге фокус вручную корректируется после 9 до 10 мин марки. Этот анализ, хотя, делает невозможным дискриминацию ли аутофагосом событием формирования захватили, когда фокус корректируется являетсяначальное событие, которое практически завершено, или новый, который начался после того, как дрейф в фокусе.

Дополнительные проблемы могут быть отнесены к слияния культивируемых клеток. Например, когда клетки выращивают при более высоких, чем оптимальные слияния, они вынуждены расширяться в верхней части соседней ячейки, что делает фокусировки довольно сложным. Кроме того, клетки, выращенные при высокой слияния, как правило, следует подчеркнуть, что повышает уровни фоновой активности аутофагия до начала голодания.

Наконец, флуоресценция вопросы, связанные с весьма распространены. CFP обладает более слабыми флуоресценции активностью по сравнению с GFP, и часто получает фото отбеленной на более поздних этапах захвата видео. Анализ таких видео может привести к ложно отрицательные выводы о пространственной ассоциации POI с формированием аутофагосомы. Тем не менее, эти проблемы могут быть преодолены с помощью одного из вариантов, таких как mTurquise2. Другой распространенный феноменологическойн связано с тем, что флуоресценция красный теги не гасят при более низком рН лизосом. Многие белки аутофагию физиологически закончить свой жизненный цикл в лизосомы, а в конечном итоге аутофагосомы сливаться с лизосом. Кроме того, нефункциональные белки часто предназначены для деградации в лизосомах. Следовательно, может в конечном итоге после неродственных ассоциации аутофагосомы с лизосомами, вместо фактического физическую ассоциацию между красно-меченый POI и omegasomes.

Рисунок 1
Рисунок 1. Инкубационной камере. Пластиковый уплотнительное кольцо помещается вокруг обода металлического уплотнительного кольца и имеет внизу тонкий выступ, который проходит внутрь. Покровное стекло помещают на выступе пластикового уплотнительного кольца, а затем пластиковый уплотнительное кольцо установлено в нижней части металлического уплотнительного кольца. Таким образом, Покровное пескаwiched между два уплотнительных кольца, создание закрытой камере.

Рисунок 2
Рисунок 2. Клетки, экспрессирующие GFP-DFCP1 и CFP-LC3 морили голодом в течение 30 мин и отображаемого со скоростью 1 кадр каждые 10 сек. Монтаж представитель аутофагосом событием формирования представлена. Сигналы от зеленого и синего каналов псевдо-цветное изображение зеленой и красной соответственно. Стрелки указывают на первые заметные omegasome и аутофагосом. Нажмите здесь, чтобы увеличить рисунок .

Рисунок 3
Fiрисунке 3. Клетки, экспрессирующие GFP-DFCP1 и CFP-LC3, инкубировали с Lysotracker красные, морили голодом в течение 30 мин и отображаемого со скоростью 1 кадр в 15 сек. Монтаж представитель аутофагосом событием формирования представлена. Сигналы от зеленого, красного и синего каналов являются псевдо-зеленого цвета, синий и красный соответственно. Стрелки указывают на первые заметные omegasome и аутофагосом. Arrowhead указывает первый захват аутофагосом слияния с лизосом. Нажмите здесь, чтобы увеличить рисунок .

Рисунок 4
Рисунок 4. Клетки, экспрессирующие GFP-DFCP1 и CFP-LC3 морили голодом в течение 30 мин и отображаемого со скоростью 1 кадр каждые 10 сек. Монтаж примером суб-O ptimal захвата представлена. Сигналы от зеленого и синего каналов псевдо-цветное изображение зеленой и красной соответственно. Стрелки указывают на первые заметные omegasome и аутофагосом. Нажмите здесь, чтобы увеличить рисунок .

Видео 1. Видео аутофагосом событием формирования представлены на рисунке 2. Скорость воспроизведения составляет 4 кадра в секунду. Нажмите здесь, чтобы посмотреть фильм .

Видео 2. Видео аутофагосом событие формирование представлены на фигуре 3. Стрелка указывает первый, формирование omegasome, а во-вторых, слияние аутофагосом с лизосомы. Скорость воспроизведения в 4 кадра в секунду."> Нажмите здесь для просмотра фильма.

Видео 3. Видео аутофагосом событием формирования представлены на рисунке 4. Скорость воспроизведения составляет 4 кадра в секунду. Нажмите здесь, чтобы посмотреть фильм .

Таблица 1. Список специфических реагентов и оборудования, необходимых для протокола, а также соответствующего поставщика и номер по каталогу.

BUFFERS

Буфер Состав Шаг использовано
Голодание среднего 20 мМ HEPES рН 7,4 5.2
140 мМ NaCl
1 мМ CaCl 2
1 мМ MgCl 2
5 мМ глюкозы
1% BSA

Таблица 2. Список буферов, используемых в данном протоколе. Используемые буферы, их состав и первый шаг, на котором они используются в протоколе перечислены.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Метод, описанный в этом протоколе позволяет визуализировать локализацию белка во время аутофагосом формирования. Мы пробовали различные методы визуализации событий, описанных включая линии сканирующей конфокальной, вращающийся диск конфокальной и флуоресцентной полного внутреннего отражения (TIRF) микроскопии. Мы обнаружили, что для общего стандартных широким полем флуоресценции обеспечивает наилучший компромисс между чувствительность и разрешающую способность. Это обеспечивает хороший сигнал-шум, минимальное photo-bleaching/photo-toxicity и быстрое приобретение. Отсутствие оптических срезов не является проблемой, если соответствующих регионов ячейки выбираются так, чтобы изображение т.е. периферии, где ячейки распространяется и плоские. Тем не менее, важно, чтобы система формирования изображения Используемый соответствующей конфигурации (как в отношении используемого аппаратного обеспечения и настройки системы).

Для лучшего пространственного разрешения, рекомендуется использовать большое увеличение, чIGH числовой апертурой иммерсионным линзы (линзы погружения в воду не предложит никакой пользы изображений в непосредственной близости от покровного). Предполагается, чтобы сбалансировать интенсивность освещения (например, с фильтры нейтральной плотности), параметры камеры (время экспозиции, биннинга и усиление) максимального отношения сигнал-шум и минимизирует отбеливания. Это должно быть сделано эмпирически, но в качестве ориентира, при использовании 100x 1,4 NA объектива мы обычно снижают силу нашего возбуждающего света до 10-20% от максимальной и установив камеру (Хамамацу ORCA ER, размер пикселя 6,45 мкм) в 100-500 мс экспозиции, 2x2 биннинге и набором 100.

Скорость получения изображения должен быть установлен в диапазоне от 1 кадр каждые 1-10 сек. Приобретая образы на более высокую частоту кадров обеспечит лучшую преемственность между изображениями (лучше временное разрешение), но выставит клеток на более легкие и тем самым увеличить photo-bleaching/photo-toxicity.

Если изображение больше fluorescencE КАНАЛЫ, оно должно быть обеспечено, что задержка между захватом канала сводится к минимуму (уменьшить время экспозиции, подходят быстрые смены фильтров). Это уменьшит шансы артефактов движения, входящие в составное изображение. Если артефакты движения оказываются трудно избежать рассмотреть возможность использования изображения сплиттер (устройство для облегчения одновременного приобретения двух флуоресцентных каналов с помощью одной камеры) или адаптера для камеры.

Изображений синего канала требует выбора соответствующих фильтров и зеркал, чтобы предотвратить перекрестное излучением синей флуоресценции для зеленого канала. Мы успешно использовали микроскоп Olympus CellR, который использует До осветителя Polychrome V, позволяя конкретным выбором длины волны, пропускной способности и интенсивность и так является очень гибкой. Тем не менее, источник света 'вытекающей' с белой свет, проникающий через в дополнение к выбранному wavelengths.For этой причине мы оснащены (мульти) полосового фильтра возбуждения вкуба, так что дополнительную фильтрацию света возбуждения. Следующая комбинация зеркала / фильтры были использованы (все Semrock). Для GFP & mCherry: Возбудитель FF01-479-585, излучатель FF02-525/40 (GFP) и FF01-607/36 (mCherry), дихроичных зеркал FF505/606-Di01. Для CFP: Возбудитель FF01-416/501, излучатель FF01-523/610, дихроичных зеркал FF440/520-Di01. Мы также использовали различные CellR микроскоп, который дал неоптимальным результатам, с крестом-излучение синего флуоресценции зеленого канала. Этот микроскоп использует источник белого света и имеет быстрый фильтр колесо для выбора возбуждения wavelengths.This означает, что выбор длины волны ограничена 8 фильтров в колесе, но есть отдельный колесо для регулирования интенсивности. Следующая комбинация зеркала / фильтры были использованы. Для GFP (Semrock): Возбудитель FF01-470/40, излучатель FF02-525/50, дихроичных зеркал FF495-DI02. Для CFP и mCherry: Возбудитель FF01-427/10 (CFP, Semrock) 572/23 (mCherry, цветность), излучатель FF01-472/30 (CFP, Semrock) 632/60 (mCherry, цветность), дихроичных зеркал 89006bs (Цветность).

Значение этого метода по сравнению с другими методами визуализации в два раза: во-первых, он может захватить локализации представляющего интерес белка в живых клетках, а во-вторых, она может увеличить информации, полученной добавлением четвертое измерение времени. Однако, как и экзогенных белков всегда есть возможность неправильной локализации, либо за счет увеличения уровней экспрессии или из-за тегов, поэтому живые ячейки изображения должна сочетаться с иммуно-окрашивания эндогенного POI в фиксированных клетках, для того, чтобы подтвердить результаты . Наконец, необходимо отметить, что изображений живых клеток может быть объединен с иммуно-EM для того, чтобы увеличить пространственное разрешение анализа.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Нет конфликта интересов объявлены.

Acknowledgements

Наша работа опирается на биотехнологии и биологических наук Исследовательского Совета. Мы хотели бы поблагодарить профессора Тамоцу Yoshimori за любезно снабжают нас плазмиды для экспрессии CFP-LC3.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
DMEM Invitrogen 41965
OptiMEM I Invitrogen 31985-062
MitoTracker Red FM Invitrogen M22425
LysoTracker Red DND-99 Invitrogen L-7528
X-tremeGENE 9 DNA Transfection Reagent Roche Applied Science 6365787001
22 mm coverslips VWR 631-0159
35 mm plates Fisher NUNC 153066
Silicon grease RS Components Ltd. RS 494-124
O-rings Custom made
Attofluor Cell Chamber Invitrogen A-7816 Suggested alternative to custom-made O-rings
Microscope Olympus IX81 Inverted microscope
Objective Olympus UPLSAPO 100XO N.A. 1.4, W.D. 0.13, FN 26.5
Camera Hamamatsu ORCA-R2 C10600 10B Progressive scan interline CCD
Illuminator TILL Photonics Polychrome V Ultrafast monochromator
Incubation chamber Solent Scientific Cell^R IX81
Software Olympus SIS xcellence

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Mizushima, N. Autophagy: process and function. Genes Dev. 21, 2861-2873 (2007).
  2. Mizushima, N., Yoshimori, T., Ohsumi, Y. The role of Atg proteins in autophagosome formation. Annual review of cell and developmental biology. 27, 107-132 (2011).
  3. Klionsky, D. J. Autophagy: from phenomenology to molecular understanding in less than a decade. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 8, 931-937 (2007).
  4. Klionsky, D. J. Autophagy revisited: a conversation with Christian de Duve. Autophagy. 4, 740-743 (2008).
  5. Yla-Anttilba, P., Vihinen, H., Jokitalo, E., Eskelinen, E. L. 3D tomography reveals connections between the phagophore and endoplasmic reticulum. Autophagy. 5, 1180-1185 (2009).
  6. Hayashi-Nishino, M., et al. A subdomain of the endoplasmic reticulum forms a cradle for autophagosome formation. Nat. Cell Biol. 11, 1433-1437 (2009).
  7. Lippincott-Schwartz, J. Emerging in vivo analyses of cell function using fluorescence imaging (*). Annu. Rev. Biochem. 80, 327-332 (2011).
  8. Mizushima, N., et al. Dissection of autophagosome formation using Apg5-deficient mouse embryonic stem cells. The Journal of Cell Biology. 152, 657-668 (2001).
  9. Itakura, E., Mizushima, N. Characterization of autophagosome formation site by a hierarchical analysis of mammalian Atg proteins. Autophagy. 6, 764-776 (2010).
  10. Axe, E. L., et al. Autophagosome formation from membrane compartments enriched in phosphatidylinositol 3-phosphate and dynamically connected to the endoplasmic reticulum. J Cell Biol. 182, 685-701 (2008).
  11. Walker, S., Chandra, P., Manifava, M., Axe, E., Ktistakis, N. T. Making autophagosomes: localized synthesis of phosphatidylinositol 3-phosphate holds the clue. Autophagy. 4, 1093-1096 (2008).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics