Method Article
نقدم هنا، بروتوكول ينطوي على فوتواكتيفاتابل طيفيا متميزة إلى جانب وراثيا والبروتينات الفلورية. تسمح هذه التركيبات بروتين فلوري التحديد الكمي للكسر FP السلطة الفلسطينية هو فوتواكتيفاتيد أن تكون نيون، أي كفاءة فوتواكتيفيشن. البروتوكول يكشف عن أن أوضاع مختلفة من فوتواكتيفيشن تحقق الكفاءة فوتواكتيفيشن مختلفة.
فوتواكتيفاتابل-والبروتينات الفلورية القابلة للتحويل (السلطة الفلسطينية-FPs) قد استخدمت في الأسفار يعيش خلية مجهرية لتحليل ديناميات الخلايا والبروتين الفرق. حتى الآن، أي أسلوب كانت متاحة للقياس الكمي بكميات كبيرة وفي العيش الخلايا أعرب عن كم من السلطة الفلسطينية-في الثانية فوتواكتيفاتيد فلوريس.
هنا، فإننا نعرض على بروتوكول يشمل الحكام الداخلية، أي وراثيا زوجت بروتينات الفلورسنت طيفيا متميزة (فوتواكتيفاتابل)، إلى راتيوميتريكالي التحديد الكمي لجزء صغير من جميع FPs السلطة الفلسطينية أعرب في خلية التي يتم تشغيلها على أن تكون الفلورسنت. باستخدام هذا البروتوكول، نظهر أن أوضاع مختلفة من فوتواكتيفيشن أسفرت عن كفاءات فوتواكتيفيشن مختلفة. فوتواكتيفيشن عالية الطاقة قصيرة مع ليزر [كنفوكل] المسح مجهر (كلسم) أدت إلى ما يصل إلى أربع مرات أقل كفاءة فوتواكتيفيشن من مئات من التعرض ذات المستوى المنخفض التي تطبقها كلسم أو نبضة قصيرة تطبقها الإضاءة ويديفيلد. بينما البروتوكول قد تم يتضح هنا للتجارة والنقل (السلطة الفلسطينية-) و (PA-) الكرز، فإنه يمكن من حيث المبدأ تطبيق أي زوج طيفيا متميزة من البروتينات الفلورية فوتواكتيفاتابل أو فوتوكونفيرتيبلي وأي الإعداد التجريبية.
في عام 2002، تم وصف أول فوتواكتيفاتابل المطبقة على نطاق واسع (1من السلطة الفلسطينية-التجارة والنقل) والبروتينات الفلورية فوتوكونفيرتيبلي (كايد2). هذه البروتينات الفلورية مبرز بصري تغيير خصائصها الطيفية عند التشعيع بالأشعة فوق البنفسجية-الضوء، أي أنها تصبح مشرقة (البروتينات الفلورية فوتواكتيفاتابل، أي السلطة الفلسطينية-في الثانية)، أو تغيير لونها (فوتوكونفيرتيبلي إطارا في الثانية). وحتى الآن، كانت عدة بروتينات الفلورسنت فوتواكتيفاتابل وفوتوكونفيرتيبلي عكسها ولا رجعة فيها نمواً3،4. في دراسات الفرقة أو السائبة، استخدمت أقلام ضوئية لدراسة ديناميات خلايا بأكملها أو البروتينات، وربط الأجزاء الأخرى سوبسيلولار. وعلاوة على ذلك، تقوم أقلام ضوئية ممكنة واحدة جزيء سوبيريسولوشن تقنيات مثل النخيل5 و6من فبالم التصوير.
على الرغم من أن العملياتالكيميائية الصورة أثناء فوتواكتيفيشن-أو التحويل وقد وصفت العديد من أقلام ضوئية وهياكل بلورية حتى قبل وبعد فوتواكتيفيشن/--بذلت التحويل المتوفرة7 , 8، والكامنة وراء الصورةالمادية إليه فوتواكتيفيشن--والتحويل ليست مفهومة تماما. وعلاوة على ذلك، حتى الآن تقديرات النفط الخام فقط موجودة كفاءة فوتواكتيفيشن--والتحويل، وهو جزء صغير البروتينات الفلورية أعرب هو فعلا فوتوكونفيرتيد أو فوتواكتيفاتيد أن تكون مضيئة. وأفيد في المختبر الدراسات فرقة التحديد الكمي لهذا التحول في امتصاص الأطياف ومبلغ أصلي وتنشيط البروتين في جل9،،من1011.
نقدم هنا، على بروتوكول يشمل التركيبات البروتينات الفلورية لتقييم جزء البروتينات الفلورية فوتواكتيفاتيد بكميات كبيرة وفي الخلايا الحية. كلما كان العمل مع البروتينات الفلورية وراثيا المرمزة، المبلغ المطلق للبروتين وأعرب يختلف من خلية إلى خلية وغير معروف. إذا خلية واحدة معربا عن السلطة الفلسطينية-FP يظهر إشارة أكثر إشراقا بعد فوتواكتيفيشن من خلية أخرى، لا يميز إذا كانت هذه إشارة أكثر إشراقا بسبب التعبير أعلى من السلطة الفلسطينية-تنظيم الأسرة أو فوتواكتيفيشن أكثر كفاءة من السلطة الفلسطينية-تنظيم الأسرة. لتوحيد مستوى التعبير في الخلايا، نقدم المساطر الداخلية وراثيا إلى جانب البروتينات الفلورية طيفيا متميزة. اقتران يتم إنشاء المعلومات الجينية الخاصة بروتين فلوري فوتواكتيفاتابل طيفيا متميزة دائماً على فلورسنت بروتينات، المساطر الداخلية التي سوف لا يزال تكون أعربت عن إلى مبلغ إجمالي غير معروف ولكن في كمية نسبية ثابتة ومعروفة من 1:1. هذه الاستراتيجية يسمح لوصف كمية من الأشعة فوق البنفسجية-الضوء فوتواكتيفيشن أنظمة مختلفة، أي، تقييم المبلغ النسبي للسلطة الفلسطينية-في الثانية التي يمكن أن تكون فوتواكتيفاتيد مع أنماط مختلفة من فوتواكتيفيشن، ومما يسمح لتعريف المخططات فوتواكتيفيشن التي أكثر فاعلية من غيرها. وعلاوة على ذلك، تسمح هذه الاستراتيجية في مبدأ التقييم الكمي المطلق للكسر فوتواكتيفاتيد السلطة الفلسطينية-تنظيم الأسرة. وتحقيقا لهذه الغاية، من المهم أن ندرك أن هذه الدراسات قدمت فرقة القائم على كثافة مما يجعل التحليل أكثر تعقيداً على النحو المنصوص عليه في هذا البروتوكول. معلمات تحديد قياس كثافة الفلورسنت، أي مختلفة السطوع الجزيئية وامتصاص وأطياف الانبعاث وآثار الحنق، تحتاج إلى أخذها في الاعتبار عند مقارنة الأسفار كثافات مختلفة من البروتينات الفلورية.
راتيوميتريك قدم على أساس كثافة التقدير الكمي للكفاءة فوتواكتيفيشن يتمثل للسلطة الفلسطينية-التجارة والنقل، والسلطة الفلسطينية-الكرز في الخلايا الحية، ولكن من حيث المبدأ المطبق على نطاق واسع ويمكن استخدامها لأي بروتين فلوري فوتواكتيفاتابل تحت أي حالة تجريبية.
1-بلازميد البناء
2-الخلية الثقافة وتعداء
3-تصوير وفوتواكتيفيشن
4-صورة التحليل وخوارزمية راتيوميتريك على أساس كثافة التقدير الكمي للكفاءة فوتواكتيفيشن
البروتوكول المعروضة هنا يظهر التحديد الكمي لجزء صغير البروتينات الفلورية التي فوتواكتيفاتيد لتكون نيون راتيوميتريك (الشكل 1). هذا الكسر يختلف تبعاً لطريقة فوتواكتيفيشن.
نتيجة نموذجية باستخدام فوتواكتيفيشن عالية الطاقة في وقت قصير مع [كنفوكل] ليزر المسح مجهر (كلسم) يرد في الشكل 2 (ج). بعد المعايرة قوة الليزر التي تقاس بكسل في عدسة الهدف يسكن الزمن وانتقال ATOF، وكفاءة فوتواكتيفيشن الحد الأقصى للسلطة الفلسطينية-التجارة والنقل كان حوالي 8%، والسلطة الفلسطينية-الكرز حوالي 16%. ويمكن تفسير كفاءة فوتواكتيفيشن منخفضة نسبيا للسلطة الفلسطينية-التجارة والنقل، والسلطة الفلسطينية-الكرز فوتواكتيفيشن المتزامنة-وتدمير عندما تتعرض إلى تيار مستمر قطعية من الفوتونات التي كلسم. عمر fluorescence أقصر وأطياف امتصاص مختلفة، تحول حق الأحمر قد تسهم السلطة الفلسطينية-في الثانية أعلى كفاءة فوتواكتيفيشن السلطة الفلسطينية-الكرز المقارنة للسلطة الفلسطينية-التجارة والنقل.
استخدام الليزر منخفض الطاقة ومئات من التكرارات، يمكن تحقيق مستوى أعلى من كفاءة فوتواكتيفيشن. تكرارات 450 من الأشعة فوق البنفسجية-الضوء تسليم ما مجموعة 4 دقيقة قبل كلسم أسفرت عن كفاءة فوتواكتيفيشن نسبة 29% للسلطة الفلسطينية-التجارة والنقل (الشكل 3 ج). قد تشير إلى أعلى كفاءة فوتواكتيفيشن مع تكرار التعرض للأشعة فوق البنفسجية-الضوء الفوتونات عملية متعددة الخطوات فوتواكتيفيشن. وبدلاً من ذلك، تطبيق الأشعة فوق البنفسجية-الضوء قوية بما يكفي فوتواكتيفاتي ولكن لا يكفي أن فوتوديستروكت الذي يقود المتراكمة على مر الزمن إلى نسبة أعلى من البروتينات الفلورية فوتواكتيفاتيد.
مع إضاءة ويديفيلد، فلوروفوريس ستوتشاستيكالي ومتكررة يتعرضون للفوتونات 405 نانومتر. هنا، أسفرت عن التعرض لالا 250 مللي من كفاءة فوتواكتيفيشن 29% للسلطة الفلسطينية-التجارة والنقل.
رقم 1: مفهوم كيفية تحديد كفاءة فوتواكتيفيشن بكميات كبيرة وفي الخلايا الحية- باقتران البروتينات الفلورية طيفيا متميزة، يتم إنشاء المساطر الداخلية التي تسمح بتقييم كفاءة فوتواكتيفيشن على أساس كثافة راتيوميتريك. قياس كثافة الكرز السلطة الفلسطينية والسلطة الفلسطينية-التجارة والنقل مرتبطة بالشدة المتوقعة. كثافات المتوقعة مستمدة من تحديد كثافة الأسفار دائماً على الفلورسنت البروتينات في التجارة والنقل-الكرز أو بروتينات فلورية خضراء-السلطة الفلسطينية-الكرز أو التركيبات السلطة الفلسطينية-التجارة والنقل-الكرز قبل فوتواكتيفيشن. الرقم معدلة من Renz و 2017 فوندر17. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 2: الجزء الأكبر فوتواكتيفيشن للسلطة الفلسطينية-التجارة والنقل-الكرز (أ) والتجارة والنقل-السلطة الفلسطينية-الكرز (ب) على الفور وبشكل كامل قدر الإمكان استخدام مجهر مسح ليزر [كنفوكل] في الخلايا الحية- وكان 8% من بروتينات فلورية خضراء-السلطة الفلسطينية وأعرب عن فوتواكتيفاتيد مع وقت يسكن بكسل من 2 ميكروثانية ونقل أوتف 38% مما يسفر عن قوة الليزر μW 90، كما يقاس في عدسة الهدف والتكرار 3 (ج). زيادة قوة 405 نانومتر الليزر لم زيادة كفاءة فوتواكتيفيشن. الرقم معدلة من Renz و 2017 فوندر17. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 3: فوتواكتيفيشن طاقة منخفضة متكررة مع مجهر مسح ليزر [كنفوكل] (أ) وويديفيلد عالية الطاقة قصيرة الإضاءة (ب) العائد أعلى الكفاءات فوتواكتيفيشن. وكان 29 في المائة من السلطة الفلسطينية-التجارة والنقل فوتواكتيفاتيد مع وقت يسكن بكسل من 2 ميكروثانية ونقل أوتف 6%، مما يسفر عن قوة الليزر μW 40، كما يقاس في عدسة الهدف وتكرارات 450 (ج). الرقم معدلة من Renz و 2017 فوندر17. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
حتى الآن، وجود أي أسلوب لتحديد جزء صغير من السلطة الفلسطينية-FPs المعرب عنها في الخلايا الحية التي فوتواكتيفاتيد أن تكون فلورسنت بكميات كبيرة. يمكن استخدام البروتوكول المقدم لأي زوج بروتين فلوري طيفيا متميزة. بينما يتضح هنا للا رجعة فيها السلطة الفلسطينية السلطة الفلسطينية-FPs-التجارة والنقل، والسلطة الفلسطينية-الكرز، هذا النهج في مبدأ ينطبق على البروتينات فوتوكونفيرتيبلي كذلك. بروتين فلوري طيفيا متميزة، ومع ذلك، يجب تحديد بعناية لتقليل التداخل الطيفي نظراً لأن نقل البروتينات الفلورية فوتوكونفيرتيبلي امتصاص وأطياف الانبعاث، مثلاً من اللون الأخضر إلى الأحمر الفلورية.
كما هو مبين أعلاه، من المهم أن القول بأن النهج الذي قدم راتيوميتريك والقائم على كثافة. يمكن استخدامه لتوحيد مستوى التعبير غير معروف في الخلايا وتحديد الاختلافات النسبية في الكفاءة فوتواكتيفيشن بطرق مختلفة من فوتواكتيفيشن. يمكن أيضا استخدام البروتوكول لتقييم الكسر المطلقة من فوتواكتيفاتيد السلطة الفلسطينية-في الثانية. ثم، الخصائص الطيفية المختلفة المختلفة إطارا في الثانية بحاجة إلى أن تؤخذ في الاعتبار.
سطوع الجزيئية (MB) هو المنتج العائد الكم (كي)، ومعامل الانقراض (EC) وامتصاص النسبة المئوية في الطول الموجي الإثارة معينة بالنسبة إلى ذروة امتصاص. ل الكرز12 والكرز السلطة الفلسطينية13، تم نشر القيم الخاصة بكل منها لكي والمفوضية الأوروبية. هو امتصاص النسبة المئوية في الطول الموجي الإثارة معين من 543 شمال البحر الأبيض المتوسط نسبة إلى ذروة امتصاص 0.5 و 0.7، على التوالي.
ميغا بايتالكرز = 0.22 * 72,000 * 0.5 = 7,920
ميغا بايتالسلطة الفلسطينية-الكرز = 0.46 * 18,000 * 0.7 = 5,796
وهكذا، سطوع الجزيئية أقل من السلطة الفلسطينية-الكرز الكرز بالمقارنة مع يمكن أن تؤخذ في الاعتبار بقسمة أناRed_expected من 1.37 (مشتقة من 7,920/5,796).
ومع ذلك، غير معروف في ظل الظروف فوتواكتيفيشن التي تم تحديد سطوع الجزيئية نشرت السلطة الفلسطينية-الكرز. وهذا مهم، نعرض هنا أن يغير طريقة فوتواكتيفيشن الكسر المقاسة من فوتواكتيفاتيد السلطة الفلسطينية-في الثانية. وعلاوة على ذلك، للحصول على إصدارات أحادي تضم الطفرة A206K. أي، ميجفب، والسلطة الفلسطينية-ميجفب، قد صدر لا سطوع الجزيئية.
في هذا النهج القائم على كثافة راتيوميتريك، سطوع الجزيئية للسلطة الفلسطينية-في الثانية ودائما على النظراء وتنظيم الأسرة في تقريب أولى اعتبرت متطابقة. قررنا في هذا النهج، حيث أبلغ (ط) لبعض FPs لا سطوع الجزيئية، و (ثانيا) من الواضح حتى الآن كيف الآن وسائط مختلفة من فوتواكتيفيشن قد تؤثر على سطوع الجزيئية في الثانية السلطة الفلسطينية ذكرت في الأدبيات. وعلاوة على ذلك، (ثالثا) لتحليل مقارن المعرفة بسطوع الجزيئية غير الضرورية؛ وهناك حاجة فقط لتحديد القائمة على كثافة في كسر المطلقة من فوتواكتيفاتيد السلطة الفلسطينية-في الثانية التي يمكن حسابها كما هو موضح أعلاه.
لدينا نهج يشمل التركيبات بروتين فلوري المساطر الداخلية يبين أن غلة مختلفة من التعرض للأشعة فوق البنفسجية الكفاءة فوتواكتيفيشن مختلفة. وبالتالي، فإنه يعرف خيارات كيفية كسر فوتواكتيفاتي السلطة الفلسطينية أكبر-تنظيم الأسرة وتحقيق أفضل نسبة الإشارة إلى الضوضاء. وعلاوة على ذلك، فإنه يتيح فرصاً خلطات فوتواكتيفاتي FPs السلطة الفلسطينية المختلفة في نفس الخلية نظراً لاستجابتها التفاضلية للأشعة فوق البنفسجية-الضوء أو خلطات فوتواكتيفاتي نفس السلطة الفلسطينية-تنظيم الأسرة في الأقسام المختلفة سوبسيلولار التي يعرضها بشكل مختلف لضوء الأشعة فوق البنفسجية. وباختصار، سيساعد لدينا بروتوكول كذلك فهم كمي للعمليات الخلوية التي تستخدم السلطة الفلسطينية-في الثانية في الفحص المجهري خلية يعيش.
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
نود أن نشكر المختبر دوريغو و "دائرة التصوير علم الأعصاب" في "كلية الطب في جامعة ستانفورد" لتوفير المعدات ومساحة لهذا المشروع.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
pEGFP-N1 mammalian cell expression vector | Clontech | ||
DMEM w/o phenol red | Thermo Fisher Scientific | 11054020 | |
Trypsin w/o phenol red | Thermo Fisher Scientific | 15400054 | |
L-Glutamine (200 mM) | Thermo Fisher Scientific | 25030081 | |
HEPES | Thermo Fisher Scientific | 15630080 | |
LabTek 8-well chambers #1.0 | Thermo Fisher Scientific | 12565470 | |
Fugene 6 | Promega | E2691 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved