המחברים מודים רנה Scriwanek לסיוע בהכנה של איור. FR נתמך על ידי ECHO (700.59.003), תכנית alw הפתוחה (821.02.017 ו822.02.014), שיתוף הפעולה DFG-NWO (DN82-303) וZonMW VICI (016.130.606) מענקים.

1. Spheroplast הכנה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> דגירה הלילה בשעה השמרים 30 מעלות צלזיוס ב10 מיליליטר של המדיום המתאים נקבע על ידי העיצוב של הניסוי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> היום אחרי, למדוד את הצפיפות האופטית של התרבות ב 600 ננומטר (OD 600) באמצעות פוטומטר, לדלל תאים באותו מדיום תרבות 600 OD של 0.2-0.4 ולגדל אותם לשלב גידול מעריכי, אלא אם כן את העיצוב של ניסוי דורש תנאים שונים. תאים נמצאים בשלב מעריכי כאשר התרבות יש OD 600 של 1-2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאסוף 10 OD 600 שווה של תאים על ידי צנטריפוגה ב3,500 XG במשך 5 דקות בצינור 50 מיליליטר. לאחר צנטריפוגה, לבטל את supernatant. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Resuspend התא גלולה ב 5 מיליליטר של 100 צינורות מ&quot;מ (pH 9.6), 10 dithiothreitol מ&quot;מ וטופחו ב30 מעלות צלזיוס במשך 10 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאסוף שוב את התאים על ידי צנטריפוגה ב3,500 XG במשך 5 דקות. בטל supernatant. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Resuspend התאים in 5 מיליליטר של מדיום (שנקבע על ידי העיצוב של הניסוי) המכיל 1 M סורביטול ו5 מ&quot;ג של אנזים ממס, ודגירה את התערובת על 30 ° C עם הרעד עדין למשך 30 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צנטריפוגה ההשעיה תא XG 300 5 דקות כדי לאסוף את החלק יחסי גלולה, אשר תואם את spheroplasts. בטל supernatant. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Resuspend spheroplasts ב960 μl של תקשורת קרה כקרח (נקבע בינוני על ידי העיצוב של הניסוי) המכיל סורביטול 1 M ולהעביר את התערובת לקרה כקרח 2 מיליליטר צינור microcentrifuge. </li></ol> 2. Nanogold ספיגה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעזרת פיפטה, לערבב בעדינות spheroplast עם 4 nmol של חלקיקים בעלי מטען חשמלי חיוביים nanogold resuspended ב40 μl מים. הנפח הסופי של התערובת צריך להיות של 1 מיליליטר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את ההשעיה התא שהושגה על קרח במשך 15 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מעביר את ההשעיה בטמפרטורת חדר והדגירה אותו לזמן הנדרש כדי לאפשר הפנמת nanogold באמצעות דוארndocytosis. הערה: ספיגת 5 דקות בעיקר תוביל לתיוג של שלפוחית ​​endocytic ומדורי endosomal מוקדם, תוך ספיגת 15 דקות תאפשר לסמן את מערכת כולה endosomal (מוקדם וendosomes המאוחרת). פעמים דגירה ארוכות יותר (יותר מ 30 דקות) גם תאפשר לתייג vacuole. הערה: לא ניתן לבצע ניסויי תיוג Pulse-מרדף עם שיטה זו. לכן, כאשר התיוג לניתוח של LE, nanogold יהיה נמצא גם באתר ראש הממשלה וinEE. </li></ol> 3. קיבוע וחתך <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לעצור את ספיגת nanogold על ידי הוספת 1 מיליליטר של מקבע כפול כוח [paraformaldehyde 4% (PFA), glutaraldehyde 0.4% (GA) במאגר M 0.1 PHEM (20 צינורות מ&quot;מ, 50 HEPES מ&quot;מ, pH 6.9, 20 מ&quot;מ EGTA, 4 מ&quot;מ MgCl 2)] המכיל סורביטול M 1 עד ההשעיה התא. שמר את הצינור בטמפרטורת חדר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעדינות להפוך ידני את צינורות micocentrifuge מספר פעמים במהלך 30 דקות (זה יאפשר לשמור spheroplasts בהשעיה) ואז צנטריפוגות אותו פעמיים ב1,700 XG במשך 25 שניות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החלף את מקבע על ידי השלכת supernatant ועל ידי הוספת 1 מיליליטר של מקבע כוח סטנדרטי טרי (2% PFA, 0.2% GA במאגר M 0.1 PHEM) מכיל 1 סורביטול M ו דגירה עבור 2 שעות בטמפרטורת חדר על גלגל מסתובב באיטיות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לעבד את התאים לcryo-חתך כפי שתואר לעיל 6. הערה: לקבלת נהלי שיפור ספיגת nanogold וכסף, הטיפול בחומצה התקופתית שתוארה בפרוטוקול שצוין לא שיש לבצע. הטיפול בחומצה התקופתית הוא permeabilize דופן תא 26 טוב יותר אבל המבנה הזה כבר בוטל בדור של spheroplasts. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותכים 50 cryosections הדק ננומטר ב-C ° -120 עם סכין יהלום יבש באמצעות ultramicrotome UCT כפי שתואר בעבר 8 ומניח אותם על פחמן Formvar המצופה 50 משתלב רשתות ניקל. </li></ol> 4. כסף שיפור לNanogold החלקיקים visualization הערה: ההליך להכנת תערובות התגובה הוא בעצם אחד שצוין על ידי היצרן. עיבודים מעשיים באמצעות פרוטוקול זה, הופך את הליך שיפור הכסף יעיל ואמין על cryosections. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את ערכת שיפור כסף מהמקפיא ולהפשיר אותו ב37 מעלות צלזיוס חממה או אמבט מים. כשהפשיר, הנח את הערכה בחממה 24 ° C להציב לתוך חדר חשוך עד לשימוש (ראה 4.7). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את צלחת החימום בחדר החשוך ולחמם אותו לטמפרטורה הסופית של 24 ° C. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מכסה את החלק העליון של צלחת חימום עם מגן פני השטח, צד מבריק, ולאבטח אותו עם קלטת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח את Parafilm על Benchkote ולסמן את הקצוות עם טוש שחור כדי להיות מסוגל לראות את קצות Parafilm בחושך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קלטת מדחום בחלק העליון של Benchkote לנטר את הטמפרטורה של פלטת החימום. בהדרגה להתאים את הטמפרטורה אם לא 24 ° C. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Plaלסה&quot;נ צינור 50 מיליליטר עם מים מזוקקים כפולים וערכת שיפור כסף בפנים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למלא את צלחות פטרי קטנות עם מים מזוקקים פעמיים, חימם מראש על 37 ° C. הנח את הרשתות במים, הדגימה צד למטה, ל30 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על פעולה עוד פעם אחת 4.7 שלב זה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> העבר את הרשתות בקופסא האחסון ולהביא אותם לחדר החשוך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יש לשטוף את הרשתות שוב על ידי עובר אותם (עם צד הדגימה למטה) על כמה טיפות של מים מזוקקים פעמיים ב24 ° C מונחות על Parafilm שתוקן על צלחת החימום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ודא כי 9 טיפות מים נוספות מזוקקים כפולות מוכנות בParafilm, לשטיפה לאחר תגובת שיפור כסף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כבה את האור ולוודא שכל האורות כבויים. כבה את האור האדום על. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קח את פתרונות A ו-B של ערכת שיפור כסף מן החממה 24 מעלות צלזיוס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שים 6 טיפות הראשונות של הפתרון ולאחר מכן 6 טיפות של תמיסת B ב1.5 מ &#39;צינור l microcentrifuge, ולערבב היטב עם זכוכית פיפטה פסטר הימנעות לעשות בועות. הפתרון הוא די עבה ויש לו להיות מעורב באופן ידני עם טפטפת לפני סוף סוף vortexing את זה בקצרה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שים את פתרונות A ו-B בחזרה בחממת 24 ° C ולהוציא את פתרון C. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף 6 טיפות של תמיסת C ל/ B התערובת. אז לערבב שוב ראשון עם פיפטה פסטר ולאחר מכן על ידי vortexing, להימנע בועות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש באופן מיידי את התערובת הסופית על ידי הצבת טיפות (~ 20 μl / ירידה) על Parafilm. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עם פינצטה נקייה, אנטי מגנטית, הנח את הרשתות על התערובת (לדוגמא., תגובת כסף שיפור) במשך 6 עד 15 דקות בהתאם לשיפור (כלומר. הגודל של חלקיקי זהב) ביקש להתקבל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את הרשתות מהתערובת ולהעביר אותם בחלק העליון של המים מזוקקים פעמיים טיפות ב24 מעלות צלזיוס במשך שוטף. ראשית, להשתמש במהירות רצף טיפות 6 ולאחר מכן 3 טיפות עם 7 דקות זמן דגירה לכל טיפה, לפני שמפנה את האורות הדולקים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> המשך לשלב הבא, בין אם תיוג חיסוני זהב או מכתים קרום 27 כדי להמחיש את התוצאה לחקירת EM. </li></ol>

<ol>
	<li>Gruenberg, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+endocytic+pathway:+a+mosaic+of+domains.">The endocytic pathway: a mosaic of domains.</a> Nat Rev Mol Cell Biol. 2, 721-730 (2001).</li><li>Sachse, M., Ramm, G., Strous, G., Klumperman, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Endosomes:+multipurpose+designs+for+integrating+housekeeping+and+specialized+tasks.">Endosomes: multipurpose designs for integrating housekeeping and specialized tasks.</a> Histochem Cell Biol. 117, 91-104 (2002).</li><li>Luzio, J. P., Pryor, P. R., Bright, N. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lysosomes:+fusion+and+function.">Lysosomes: fusion and function.</a> Nature Rev Mol Cell Biol. 8, 622-632 (2007).</li><li>Meel, E., Klumperman, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+and+imagination:+understanding+the+endo-lysosomal+system.">Imaging and imagination: understanding the endo-lysosomal system.</a> Histochem Cell Biol. 129, 253-266 (2008).</li><li>Bonangelino, C. J., Chavez, E. M., Bonifacino, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genomic+screen+for+vacuolar+protein+sorting+genes+in+Saccharomyces+cerevisiae.">Genomic screen for vacuolar protein sorting genes in Saccharomyces cerevisiae.</a> Mol Biol Cell. 13, 2486-2501 (2002).</li><li>Griffith, J., Reggiori, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrastructural+analysis+of+nanogold-labeled+endocytic+compartments+of+yeast+Saccharomyces+cerevisiae+using+a+cryosectioning+procedure.">Ultrastructural analysis of nanogold-labeled endocytic compartments of yeast Saccharomyces cerevisiae using a cryosectioning procedure.</a> J Histochem Cytochem. 57, 801-809 (2009).</li><li>Babst, M., Katzmann, D. J., Estepa-Sabal, E. J., Meerloo, T., Emr, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ESCRT-III:+an+endosome-associated+heterooligomeric+protein+complex+required+for+MVB+sorting.">ESCRT-III: an endosome-associated heterooligomeric protein complex required for MVB sorting.</a> Dev Cell. 3, 271-282 (2002).</li><li>Griffith, J., Mari, M., De Maziere, A., Reggiori, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+cryosectioning+procedure+for+the+ultrastructural+analysis+and+the+immunogold+labelling+of+yeast+Saccharomyces+cerevisiae.">A cryosectioning procedure for the ultrastructural analysis and the immunogold labelling of yeast Saccharomyces cerevisiae.</a> Traffic. 9, 1060-1072 (2008).</li><li>Lewis, M. J., Nichols, B. J., Prescianotto-Baschong, C., Riezman, H., Pelham, H. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Specific+retrieval+of+the+exocytic+SNARE+Snc1p+from+early+yeast+endosomes.">Specific retrieval of the exocytic SNARE Snc1p from early yeast endosomes.</a> Mol Biol Cell. 11, 23-38 (2000).</li><li>Prescianotto-Baschong, C., Riezman, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ordering+of+compartments+in+the+yeast+endocytic+pathway.">Ordering of compartments in the yeast endocytic pathway.</a> Traffic. 3, 37-49 (2002).</li><li>Odorizzi, G., Babst, M., Emr, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fab1p+PtdIns(3)P+5-kinase+function+essential+for+protein+sorting+in+the+multivesicular+body.">Fab1p PtdIns(3)P 5-kinase function essential for protein sorting in the multivesicular body.</a> Cell. 95 (3), 847-858 (1998).</li><li>Donselaar, E., Posthuma, G., Zeuschner, D., Humbel, B. M., Slot, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immunogold+labeling+of+cryosections+from+high-pressure+frozen+cells.">Immunogold labeling of cryosections from high-pressure frozen cells.</a> Traffic. 8, 471-485 (2007).</li><li>Lah, J. J., Hayes, D. M., Burry, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+neutral+pH+silver+development+method+for+the+visualization+of+1-nanometer+gold+particles+in+pre-embedding+electron+microscopic+immunocytochemistry.">A neutral pH silver development method for the visualization of 1-nanometer gold particles in pre-embedding electron microscopic immunocytochemistry.</a> J Histochem Cytochem. 38, 503-508 (1990).</li><li>Shah, N., Zhang, S., Harada, S., Smith, R. M., Jarett, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electron+microscopic+visualization+of+insulin+translocation+into+the+cytoplasm+and+nuclei+of+intact+H35+hepatoma+cells+using+covalently+linked+Nanogold-insulin.">Electron microscopic visualization of insulin translocation into the cytoplasm and nuclei of intact H35 hepatoma cells using covalently linked Nanogold-insulin.</a> Endocrinol. 136, 2825-2835 (1995).</li><li>Weipoltshammer, K., Schofer, C., Almeder, M., Wachtler, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Signal+enhancement+at+the+electron+microscopic+level+using+Nanogold+and+gold-based+autometallography.">Signal enhancement at the electron microscopic level using Nanogold and gold-based autometallography.</a> Histochem Cell Biol. 114, 489-495 (2000).</li><li>Tokuyasu, K. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+technique+for+ultracryotomy+of+cell+suspensions+and+tissues.">A technique for ultracryotomy of cell suspensions and tissues.</a> J Cell Biol. 57, 551-565 (1973).</li><li>Cabrera, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phosphorylation+of+a+membrane+curvature-sensing+motif+switches+function+of+the+HOPS+subunit+Vps41+in+membrane+tethering.">Phosphorylation of a membrane curvature-sensing motif switches function of the HOPS subunit Vps41 in membrane tethering.</a> J Cell Biol. 191, 845-859 (2010).</li><li>Harner, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+mitochondrial+contact+site+complex,+a+determinant+of+mitochondrial+architecture.">The mitochondrial contact site complex, a determinant of mitochondrial architecture.</a> EMBO J. 30, 4356-4370 (2011).</li><li>Nair, U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SNARE+proteins+are+required+for+macroautophagy.">SNARE proteins are required for macroautophagy.</a> Cell. 146, 290-302 (2011).</li><li>Jacquier, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lipid+droplets+are+functionally+connected+to+the+endoplasmic+reticulum+in+Saccharomyces+cerevisiae.">Lipid droplets are functionally connected to the endoplasmic reticulum in Saccharomyces cerevisiae.</a> J Cell Sci. 124, 2424-2437 (2011).</li><li>Karanasios, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+lipid+droplet+and+membrane+biogenesis+by+the+acidic+tail+of+the+phosphatidate+phosphatase+Pah1p.">Regulation of lipid droplet and membrane biogenesis by the acidic tail of the phosphatidate phosphatase Pah1p.</a> Mol Biol Cell. 24, 2124-2133 (2013).</li><li>Mari, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+Atg9-containing+compartment+that+functions+in+the+early+steps+of+autophagosome+biogenesis.">An Atg9-containing compartment that functions in the early steps of autophagosome biogenesis.</a> J Cell Biol. 190, 1005-1022 (2010).</li><li>Nair, U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+role+for+Atg8-PE+deconjugation+in+autophagosome+biogenesis.">A role for Atg8-PE deconjugation in autophagosome biogenesis.</a> Autophagy. 8, 780-793 (2012).</li><li>Vaart, A., Griffith, J., Reggiori, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exit+from+the+Golgi+is+required+for+the+expansion+of+the+autophagosomal+phagophore+in+yeast+Saccharomyces+cerevisiae.">Exit from the Golgi is required for the expansion of the autophagosomal phagophore in yeast Saccharomyces cerevisiae.</a> Mol Biol Cell. 21, 2270-2284 (2010).</li><li>Erpapazoglou, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+dual+role+for+K63-linked+ubiquitin+chains+in+multivesicular+body+biogenesis+and+cargo+sorting.">A dual role for K63-linked ubiquitin chains in multivesicular body biogenesis and cargo sorting.</a> Mol Biol Cell. 23, 2170-2183 (2012).</li><li>Tuinen, E., Riezman, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immunolocalization+of+glyceraldehyde-3-phosphate+dehydrogenase,+hexokinase,+and+carboxypeptidase+Y+in+yeast+cells+at+the+ultrastructural+level.">Immunolocalization of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, hexokinase, and carboxypeptidase Y in yeast cells at the ultrastructural level.</a> J Histochem Cytochem. 35, 327-333 (1987).</li><li>Slot, J. W., Geuze, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cryosectioning+and+immunolabeling.">Cryosectioning and immunolabeling.</a> Nat Protoc. 2, 2480-2491 (2007).</li><li>Prescianotto-Baschong, C., Riezman, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Morphology+of+the+yeast+endocytic+pathway.">Morphology of the yeast endocytic pathway.</a> Mol Biol Cell. 9, 173-189 (1998).</li><li>Vida, T. A., Emr, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+vital+stain+for+visualizing+vacuolar+membrane+dynamics+and+endocytosis+in+yeast.">A new vital stain for visualizing vacuolar membrane dynamics and endocytosis in yeast.</a> J Cell Biol. 128, 779-792 (1995).</li><li>Hainfeld, J. F., Powell, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+frontiers+in+gold+labeling.">New frontiers in gold labeling.</a> J Histochem Cytochem. 48, 471-480 (2000).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

חיסוני אלקטרונים מיקרוסקופית הוא טכניקה המאפשרת שילוב של לוקליזציה של חלבונים עם הרזולוציה ultrastructural של הנשאים ואברונים שבו חלבונים אלה מתגוררים. זה חיוני במיוחד כאשר לומד את מערכת השמרים endosomal כי התאים שלה מופיעים מבני פיסוק כמו במיקרוסקופ פלואורסצנטי. לכן קשה להבחין בהם. מסיבה זו השימוש בבדיקה לזיהוי על ידי EM ונכנסים למסלול endocytic באופן תלוי זמן הוא קריטי לאופן ספציפי לסמן endosomes השונות. סוג זה של בדיקה הוא בעל ערך על מנת להעריך את הפונקציונליות של אנדוציטוזה 6 וזה מהווה חלופה לחוסר סמני חלבון נסיובי איתור. ההליך המתואר כאן לנצל טעון nanogold חיובי כמו בדיקה לתייג תאי endosomal. בעוד cryosectioning דורש ציוד מיוחד ומיומנות, הפרוטוקול שהוצג הוא קל מבחינה טכנית ולא מחדשמקהלת מכונות מיוחדות. לכן הוא נגיש לכל מעבדה שתרצה להשתמש בו למחקר שלה. עם זאת, כמה אמצעי זהירות שיש לנקוט במהלך השלב הקריטי של הליך זה, כלומר תגובת שיפור כסף. תגובה זו היא רגישה מאוד לאור ולכן כל האורות (מלבד אחת האדום) בחדר צריכה להיות כבויים ו / או מכוסה. כפי שכל התגובות כימיות, מהירות תגובת שיפור כסף מושפעת מהטמפרטורה. כדי להשיג תוצאות עקביות לשחזור באמצעות אותם הפרמטרים, את כל הפתרונות והכלים צריכים להיות preincubated זהירות ב24 ° C. זה חיוני כדי לבסס את זמן הדגירה להגברת הכסף בחדר שבי תגובה זו תבוצע באופן שיגרתי בצורה מדויקת. הרחבת nanogold צריכה להיות ארוך מספיק כדי להיות מסוגל לזהות באופן חזותי חלקיקי זהב על ידי EM וצריכה להיות קצר מספיק כדי למנוע את הדור של חלקיקים גדולים, שיכול לכסות את הפרטים מורפולוגיים. מסיבה זו, הוא הציע בחום לבצע ניסוי פיילוט בעת הגדרת טכניקה זו במעבדה. במהלך בדיקת חלקיקי nanogold צריכים להיות כסף משופר עבור בזמנים שונים כדי לקבוע את הזמן האופטימלי לתגובה. ראוי לציין, את הממדים של החלקיקים המתקבלים לא יכולים להיות בגודל אחיד; תהיה תמיד חלק מההטרוגניות אבל זה צריך להיות כל הזמן מינימאלי ככל האפשר, בטווח שבין 5 - 15 ננומטר. הדבר חשוב במיוחד אם הליך ספיגת nanogold יהיה בשילוב עם labelings חיסוני זהב. היבט נוסף שיש לזכור בעת לפרש את התוצאות הוא שניסויי תיוג דופק מרדף אינם אפשריים בשיטה זו. כתוצאה מכך בערב וא &#39;א&#39; יהיו גם כותרת בספיגת nanogold נועדה כדי להמחיש LE. כמו כן ניתן לראות יישומים נוספים של הפרוטוקול שהוצג כאן. אופציה יכולה להיות, כדי לקשר בין נתוני EM של ספיגת nanogold עם microscop הניאוןy. FM4-64 הוא צבע סמן פלואורסצנטי lipophilic שמקורבים לראש הממשלה ו, בדרכה לvacuole, עוברים דרך תאי endosomal באופן תלוי בזמן. שני FM4-64 וnanogold להיכנס לתא בשיתוף עם שומנים ויש להם כנראה קינטיקה הפנמה דומה מאוד 28,29. כתוצאה מכך יוכל לשמש את שני הצבעים בו זמנית באור EM גומל גישות כדי לחקור בו זמנית הדינמי וultrastructure של endocytic compartments.The הוצג גם שיטה יכולה לשמש לסחר בקולטן בתיווך באמצעות מערכת endocytic 30. נגזרי Monomaleido ומונה sulfo-N-הידרוקסי-succinimido של nanogold יכולים לשמש כדי להיקשר קוולנטית חלקיקים אלה לחלבונים 6. לדוגמא cross-linking עם או α-factor יכול להרשות הבא אנדוציטוזה של שני פרומונים אלה על ידי קולטנים הספציפיים שלהם. בסך הכל, הפרוטוקול המתואר מאפשר לspecifically לתייג את האברונים של מערכת השמרים endosomal באמצעות בדיקה endocytosed, בם ניתן לבצע זיהוי על ידי EM. כלי ניסיוני זוהי גישה רבת ערך כדי ללמוד את קיום החיים וארגון של תאי השמרים endosomal ברמת ultrastructural.

מערכת endosomal היא מנגנון קרום גדול שמיון משחק תפקידים סלולריים חיוניים רבים, כולל סחר בקולטנים מיון אנזים lysosomal והמחזור של קרום פלזמה (PM) קולטניים 1,2. Endosomes מחולקת בשלושה תאים שונים, כלומר. endosomes המוקדמת (EE), endosomes המאוחרת (LE) וendosomes המיחזור. סיווג זה מבוסס על המשך הזמן שלוקח לחומר endocytosed להגיע אליהם, על חלבוני סמן ספציפיים ועל המורפולוגיה שלהם. ממברנות, כלומר bilayers חלבונים ושומנים בדם, הפנימו מPM יכולים להיות מועברות לlysosomes באמצעות endosomes לשפלה או להיות ממוחזרות בחזרה. ממברנות גם מועברים לendosomes מGolgi ובאופן דומה, או להמשיך lysosomes או להאסף בחזרה לGolgi. יתר על כן, ניתן למיין חלבונים לתוך שלפוחית ​​luminal ניצנים פנימה מן קרום endosomal מגביל, תהליך שמוביל להיווצרות שלקטגוריית משנה של LE, גופי multivesicular. מערכת endosomal השמרים היא יחסית פחות מורכב מזו של תאי אוקריוטים גבוהים. endosomes שמרים מחולקות לEE ו LE. בניגוד לתאי יונקים הם אינם מכילים endosomes מחזור אלא גם אברונים הקשורות לליזוזום רקמות ספציפיות. כתוצאה מכך שיש להם רשת פחות מורכבת של נתיבי סחר endosomal 3,4. לכן שמרים ייצג ועדיין מייצג את מערכת ניסיונית יתרון ללמוד חלק מתנועת הממברנה הבסיסית העקרונות במערכת endosomal. יתרון זה מודגש על ידי העובדה כי גנים רבים המעורבים במסלולי endosomal היו מבודדים בתחילה עם מסכי גנטיים בשמרים 5. בעוד מערכת endosomal השמרים בסוג בר ותאים שעברו מוטציה, נחקרה בהרחבה שימוש בגישות מיקרוסקופית ביוכימי וקרינה, את חקירתה ברמת ultrastructural כבר רקמינימאלי. ניתוחים מורפולוגיים הם רלוונטיים במיוחד בשמרים, כי רוב האברונים endosomal מזוהים כמו מבני פיסוק על ידי מיקרוסקופ פלואורסצנטי, אשר הופכים קשה זיהוי חד משמעי שלהם 6. למרבה הצער רק מספר מוגבל של נסיובי הכרת סמני חלבון השמרים endosomal הוא עובד באימונו אלקטרון מיקרוסקופיה הכנות (IEM) 7-10. לחלבונים מסוימים, בעיה זו כבר לעקוף על ידי התיוג אנדוגני של הגן של עניין והשימוש בנוגדן הכרת התג לזהות אותו 7,11,12. לעתים קרובות, לעומת זאת, חלבונים הם לגילוי על ידי IEM בגלל רמות הביטוי הנמוכה שלהם. ביטוי היתר שלהם הוא לא פתרון, כי גישה זו יכולה לגרום לאי - מגוירת ו / או שינויים במורפולוגיה / פונקציות אברון. כך התיוג של תאי endocytic עם בדיקה לזיהוי על ידי EM במיקרוסקופ אלקטרונים הוא אפשרות יעילה. זה פתרון אופטימלי במיוחד אם יחסי הציבורOBE הוא להיכנס למסלול endocytic באופן תלוי בזמן, המאפשר לדעת מתי זה יהיה סימן אברון ספציפי 6. הספיגה של nanogold הטעון חיובי על ידי spheroplasts שמרים (כלומר. שמרים שבו תא הקיר הוסר אנזימים) בהצלחה נעשתה שימוש כדי לזהות את שמרי endosomal מלתחות 10. חלקיקים אלה מאוד להיקשר לשומנים טעונים השלילי המרכיבים את הקרומים הביולוגיים. כך מקורבי nanogold הטעונים חיובי עם ראש הממשלה, חודרים את התא על ידי אנדוציטוזה ועוברים דרך EE וLE לפני שהגיע לvacuole. חלקיקי זהב הקטנים אלה, עם זאת, אין לי גודל מתאים כדי להיראות על ידי EM. כדי להבהיר להם גלויים, הגודל שלהם יכול להיות מוגדל על ידי תגובות כימיות שיובילו לתצהיר של כסף או זהב סביב חללית זהב 13-15. פיתחנו ויישמו בהצלחה גישת IEM מבוססים על שיטת Tokuyasu לבצע subcellularלוקליזציה לומדת 8,16. שיטה זו מאפשרת ביצוע תיוג immunogold על שמרי הכנות עם רזולוציה מצוינת של המורפולוגיה 8,17-24. יש לנו גם הקימו הליך שילוב פרוטוקול IEM זה עם תיוג nanogold של מערכת השמרים endosomal מלתחות 6. שימוש בגישה זו יש לי מורפולוגית מאופיינת subclasses שונה של endosomes וultrastructurally בדקה מוטנטים עם סחר endosomal פגם 6,25. יתר על כן, אנו מראים כי תיוג nanogold זה יכול להיות משולב עם labelings immunogold מתן האפשרות לחקור את ההפצה של חלבון של עניין באוכלוסיות endosome השונות. כאן אנו מציגים כיצד התיוג של מערכת השמרים endosomal עם nanogold מטען החשמלי חיובי מבוצע כמעט.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="754">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:280px;">PIPES (piperazin-1,4-bis (2-ethansulfensaure)</td>
			<td style="width:188px;">Merck, Darmstadt, Germany</td>
			<td style="width:119px;">1,102,200,250</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">HEPES</td>
			<td style="width:188px;">Merck, Darmstadt, Germany</td>
			<td style="width:119px;">391,340</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">EGTA</td>
			<td style="width:188px;">Sigma, St louis, MO</td>
			<td style="width:119px;">E4378</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:280px;">MgCl2.6H2O</td>
			<td style="width:188px;">Merck, Darmstadt, Germany</td>
			<td style="width:119px;">1,058,330,250</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">DL-Dithiothreitol</td>
			<td style="width:188px;">Sigma, St louis, MO</td>
			<td style="width:119px;">D0632</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">Sorbitol</td>
			<td style="width:188px;">Sigma, St louis, MO</td>
			<td style="width:119px;">S1876</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">Positively charged Nanogold</td>
			<td style="width:188px;">Nanoprobes, Yaphank, NY</td>
			<td style="width:119px;">2022</td>
			<td style="width:167px;">store at -20 &#778;C</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">HQ-silver&#8482; enhancement kit</td>
			<td style="width:188px;">Nanoprobes, Yaphank, NY</td>
			<td style="width:119px;">2012</td>
			<td style="width:167px;">store at -20 &#778;C</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td align="left" height="21" style="height:21px;width:280px;">Paraformaldehyde (PFA)</td>
			<td style="width:188px;">Sigma, St louis, MO</td>
			<td style="width:119px;">441244</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td align="left" height="42" style="height:42px;width:280px;">Glutaraldehyde 8% EM grade</td>
			<td style="width:188px;">Polyscience, Inc. , Warrington, PA</td>
			<td style="width:119px;">216</td>
			<td style="width:167px;">store at 4 &#778;C</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td align="left" height="42" style="height:42px;width:280px;">Lytic enzyme</td>
			<td style="width:188px;">MP Biomedicals, Santa Ana, CA</td>
			<td style="width:119px;">153526</td>
			<td style="width:167px;">store at 4 &#778;C</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:280px;">Parafilm M</td>
			<td style="width:188px;">Sigma, St louis, MO</td>
			<td style="width:119px;">P7793</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:280px;">50 meshes nickel grids&#160;</td>
			<td style="width:188px;">Agar Scientific, Stansted, United Kingdom</td>
			<td style="width:119px;">G209N</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td align="left" height="42" style="height:42px;">Cryo-immuno diamond knife 35 &#186;</td>
			<td style="width:188px;">Diatome AG, Biel, Switzerland</td>
			<td style="width:119px;">N.A.</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">UCT ultramicrotome&#160;</td>
			<td style="width:188px;">Leica, Solms, Germany</td>
			<td style="width:119px;">N.A.</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td align="left" height="42" style="height:42px;">Formvar 15/95 resine</td>
			<td style="width:188px;">Electron Microscopy Sciences, Hatfield, PA</td>
			<td style="width:119px;">15800</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:280px;">50 meshes nickel grids&#160;</td>
			<td style="width:188px;">Agar Scientific, Stansted, United Kingdom</td>
			<td style="width:119px;">AGG2050N</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">Parafilm</td>
			<td style="width:188px;">Sigma, St louis, MO</td>
			<td style="width:119px;">P7793</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td align="left" height="21" style="height:21px;">Grids storage box</td>
			<td style="width:188px;">Leica, Solms, Germany</td>
			<td style="width:119px;">162-50</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td align="left" height="21" style="height:21px;">Falcon 100mmx15mm petri dishe&#160;</td>
			<td style="width:188px;">Corning, Corning, NY</td>
			<td style="width:119px;">351029</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Pasteur capillary pipettes 150 mm</td>
			<td style="width:188px;">Van Bruggen Glas, Rotterdam, The Netherlands</td>
			<td style="width:119px;">10216234</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:280px;">1.5 ml microcentrifuge&#160;</td>
			<td style="width:188px;">Sarstedt, N&#252;mbrecht, Germany</td>
			<td style="width:119px;">72690001</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:280px;">50 ml tube</td>
			<td style="width:188px;">Bio-one, Alphen aan den Rijn, The Netherlands</td>
			<td style="width:119px;">210296</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:280px;">Benchkote surface protector</td>
			<td style="width:188px;">Whatman, Maidstone, United Kingdom&#160;</td>
			<td style="width:119px;">1159201</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

nanogold labeling of the yeast endosomal system for ultrastructural analyses

Endosomes אחד של הקרום הגדול מיון מחסומים בתאי אוקריוטים והם מווסתים מחזור או הרס של חלבונים בעיקר מקרום הפלזמה וGolgi. כתוצאה מכך מערכת endosomal ממלאת תפקיד מרכזי בשמירה על הומיאוסטאזיס, ומוטציות בגנים השייכים לרשת זו של האברונים מחוברים על ידי תחבורת ועי, לגרום לפתולוגיות חמורות, כולל סרטן והפרעות הנוירוביולוגי. לכן זה רלוונטי ראש כדי להבין את המנגנונים העומדים בבסיס קיום החיים והארגון של מערכת endosomal. שמרי Saccharomyces cerevisiae היה מרכזי במשימה זו. לתייג באופן ספציפי ולנתח ברמת ultrastructural מערכת endosomal של אורגניזם מודל זה, אנו מציגים כאן פרוטוקול מפורט לספיגת nanogold הטעונה חיובי על ידי spheroplasts אחריו ההדמיה של חלקיקים אלה באמצעות תגובת שיפור כסף. שיטה זו מדי יקר היא גםl לבחינה מורפולוגית של מוטציות עם מומים בסחר endosomal. יתר על כן, זה לא ישים רק לבחינות ultrastructural אבל זה גם יכול להיות משולב עם labelings immunogold לחקירות לוקליזציה חלבון.

על פי הפרוטוקול שהוצג, את המורפולוגיה של מערכת השמרים endosome יכולה להיות גישה על ידי א.מ. שידור. איור 1 מציג סוגים שונים של תאי endosomal שכבר הגיעו ולכן כותרתו עם nanogold. Nanogold משופר הכסף ניתן לראות באופן ברור כחלקיקים צפופים אלקטרונים. ההגדרות אופטימליות שהוקמו לשיפור תגובת הכסף מאפשרת שיש חלקיקי זהב בטווח גודל אחיד בין 5 ל -15 ננומטר, שאינו מפריע לultrastructure של תא השמרים. קרום פלזמה, כמו גם תאי endosomal המוקדמים נגישים לnanogold לאחר דגירה 5 דקות ב24 ° C (איור 1 א) תוך LE, בגופי multivesicular מקרה שהוצג, הם להשגה על ידי חלקיקים אלה אחרי לפחות 30 דקות של הספיגה (איור 1 ב &#39;). הכוח ברזולוציה של שילוב הליך IEM 8 עם פרוטוקול שיפור nanogold / כסף שתואר כאן הוא בלתיderlined על ידי השימור ואיכות המורפולוגיה של האברונים הראו, בפרט שלפוחית ​​הפנימית של גופי multivesicular (איור 1). <img alt="איור 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51752/51752fig1highres.jpg" width="500" /> איור 1. ניתוח Ultrastructural של תאי השמרים endosomal nanogold שכותרתו. Spheroplasts התקבלו מזן הפראי סוג SEY6210 (MATalpha URA3-52 LEU2-3, 112 his3-Δ200 trp1-Δ901 lys2 -801 suc2-Δ9 מל GAL) כפי שמתואר בפרוטוקול שהוצג. Spheroplasts אז הודגרו עם 4 nmol של nanogold הטעון חיובי ב-C ° 4 ל15 דקות לפני שהועבר לטמפרטורת חדר למשך 10 (פנל) או 30 דקות (לוח ב &#39;). תאים היו קבועים לאחר מכן, מעובד לcryosectioning 8 לפני ביצוע תגובת הגברת כסף על ההכנה כמתוארבפרוטוקול שהוצג. תאים מוקדמים א של מערכת השמרים endosomal. בנוסף לקרום הפלזמה, ספיגה קצרה של nanogold (5 דק &#39;) מאפשרת התיוג של שלפוחית ​​בודדת (ראשי חץ), שלפוחית ​​אולי endocytic, ומבנים צינוריים (חץ), סביר מאוד endosomes המוקדמת. ultrastructure גוף multivesicular שמרים ב. דגירה דקות 30 מובילה לתיוג של LE / גופי multivesicular (כוכביות), אלא גם endosomes המוקדמת ובוקואולות חלק (לא מוצגת). M, מיטוכונדריה; N, גרעין; בערב, קרום פלזמה; V, vacuole. בר = 200 ננומטר.

Watch this Scientific Journal Video about Nanogold Labeling of the Yeast Endosomal System for Ultrastructural Analyses at JoVE.com

Nanogold Labeling of the Yeast Endosomal System for Ultrastructural Analyses

שמרים, שמר האפייה, כבר אורגניזם מודל מפתח כדי לזהות וללמוד גנים המסדירים את קיום החיים ופונקציות של מערכת endosomal. כאן אנו מציגים פרוטוקול מפורט לתיוג הספציפי של תאי endosomal ללימודי ultrastructural.

Nanogold תיוג של מערכת endosomal שמרים לניתוח Ultrastructural

Endosomes are one of the major membrane sorting checkpoints in eukaryotic cells and they regulate recycling or destruction of proteins mostly from the ...

nanogold-labeling-yeast-endosomal-system-for-ultrastructural

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Biology

10.2K Views.  University Medical Center Utrecht.  שמרים, שמר האפייה, כבר אורגניזם מודל מפתח כדי לזהות וללמוד גנים המסדירים את קיום החיים ופונקציות של מערכת endosomal. כאן אנו מציגים פרוטוקול מפורט לתיוג הספציפי של תאי endosomal ללימודי ultrastructural. 

Video: Nanogold Labeling of the Yeast Endosomal System for Ultrastructural Analyses

A Rapid Technique for the Visualization of Live Immobilized Yeast Cells

We present here a simple, rapid, and extremely flexible technique for the immobilization and visualization of growing yeast cells by epifluorescence microscopy. The technique is equally suited for visualization of static yeast populations, or time courses experiments up to ten hours in length. My microscopy investigates epigenetic inheritance at the silent mating loci in S. cerevisiae. There are two silent mating loci, HML and HMR, which are normally not expressed as they are packaged in heterochromatin. In the sir1 mutant background silencing is weakened such that each locus can either be in the expressed or silenced epigenetic state, so in the population as a whole there is a mix of cells of different epigenetic states for both HML and HMR. My microscopy demonstrated that there is no relationship between the epigenetic state of HML and HMR in an individual cell. sir1 cells stochastically switch epigenetic states, establishing silencing at a previously expressed locus or expressing a previously silenced locus. My time course microscopy tracked individual sir1 cells and their offspring to score the frequency of each of the four possible epigenetic switches, and thus the stability of each of the epigenetic states in sir1 cells. See also  Xu et al., Mol. Cell 2006.

A rapid technique for the visualization of growing immobilized yeast cells, here applied to fluorescent reporters at the silent mating loci HML and HMR

טכניקה מהירה עבור ויזואליזציה של תאים חיים שמרים ללא יכולת לזוז

We present here a simple, rapid, and extremely flexible technique for the immobilization and visualization of growing yeast cells by epifluorescence ...

Bioelectric Analyses of an Osseointegrated Intelligent Implant Design System for Amputees

The projected number of American amputees is expected to rise to 3.6 million by 2050.  Many of these individuals depend on artificial limbs to perform routine activities, but prosthetic suspensions using traditional socket technology can prove to be cumbersome and uncomfortable for a person with limb loss.  Moreover, for those with high proximal amputations, limited residual limb length may prevent exoprosthesis attachment all together. Osseointegrated implant technology is a novel operative procedure which allows firm skeletal attachment between the host bone and an implant. Preliminary results in European amputees with osseointegrated implants have shown improved clinical outcomes by allowing direct transfer of loads to the bone-implant interface.  Despite the apparent advantages of osseointegration over socket technology, the current rehabilitation procedures require long periods of restrictive load bearing prior which may be reduced with expedited skeletal attachment via electrical stimulation.  The goal of the osseointegrated intelligent implant design (OIID) system is to make the implant part of an electrical system to accelerate skeletal attachment and help prevent periprosthetic infection. To determine optimal electrode size and placement, we initiated proof of concept with computational modeling of the electric fields and current densities that arise during electrical stimulation of amputee residual limbs.  In order to provide insure patient safety, subjects with retrospective computed tomography scans were selected and three dimensional reconstructions were created using customized software programs to ensure anatomical accuracy (Seg3D and SCIRun) in an IRB and HIPAA approved study.  These software packages supported the development of patient specific models and allowed for interactive manipulation of electrode position and size. Preliminary results indicate that electric fields and current densities can be generated at the implant interface to achieve the homogenous electric field distributions   required to induce osteoblast migration, enhance skeletal fixation and may help prevent periprosthetic infections.  Based on the electrode configurations experimented with in the model, an external two band configuration will be advocated in the future.

There is a need to develop alternative prosthesis attachment due to limb loss attributed to vascular occlusive diseases and trauma. The goal of the work is to introduce an osseointegrated intelligent implant design system to increase skeletal fixation and reduce periprosthetic infection rates for patients needing osseointegrated technology.

ניתוח Bioelectric של מערכת Osseointegrated שתל Intelligent Design עבור קטועי גפיים

The projected number of American amputees is expected to rise to 3.6 million by 2050.  Many of these individuals depend on artificial limbs to perform ...

Fluorescent Labeling of Drosophila Heart Structures

The Drosophila melanogaster dorsal vessel, or heart, is a tubular structure comprised of a single layer of contractile cardiomyocytes, pericardial cells that align along each side of the heart wall, supportive alary muscles and, in adults, a layer of ventral longitudinal muscle cells. The contractile fibers house conserved constituents of the muscle cytoarchitecture including densely packed bundles of myofibrils and cytoskeletal/submembranous protein complexes, which interact with homologous components of the extracellular matrix. Here we describe a protocol for the fixation and the fluorescent labeling of particular myocardial elements from the hearts of dissected larvae and semi-intact adult Drosophila. Specifically, we demonstrate the labeling of sarcomeric F-actin and of &alpha;-actinin in larval hearts. Additionally, we perform labeling of F-actin and &alpha;-actinin in myosin-GFP expressing adult flies and of &alpha;-actinin and pericardin, a type IV extracellular matrix collagen, in wild type adult hearts. Particular attention is given to a mounting strategy for semi-intact adult hearts that minimizes handling and optimizes the opportunity for maintaining the integrity of the cardiac tubes and the associated tissues. These preparations are suitable for imaging via fluorescent and confocal microscopy. Overall, this procedure allows for careful and detailed analysis of the structural characteristics of the heart from a powerful genetically tractable model system.

Fluorescent Labeling of Drosophila Heart Structures

Here we describe a basic protocol for fluorescent labeling of different elements of heart tubes from larva and adult Drosophila melanogaster. These specimens are well-suited for imaging via fluorescent or confocal microscopy. This technique permits detailed structural analysis of the features of the hearts from a powerful model organism.

תיוג של פלורסנט תסיסנית לב מבנים

The Drosophila melanogaster dorsal vessel, or heart, is a tubular structure comprised of a single layer of contractile cardiomyocytes, pericardial cells ...

Evisceration of Mouse Vitreous and Retina for Proteomic Analyses

While the mouse retina has emerged as an important genetic model for inherited retinal disease, the mouse vitreous remains to be explored. The vitreous is a highly aqueous extracellular matrix overlying the retina where intraocular as well as extraocular proteins accumulate during disease.1-3 Abnormal interactions between vitreous and retina underlie several diseases such as retinal detachment, proliferative diabetic retinopathy, uveitis, and proliferative vitreoretinopathy.1,4 The relative mouse vitreous volume is significantly smaller than the human vitreous (Figure 1), since the mouse lens occupies nearly 75% of its eye.5 This has made biochemical studies of mouse vitreous challenging. In this video article, we present a technique to dissect and isolate the mouse vitreous from the retina, which will allow use of transgenic mouse models to more clearly define the role of this extracellular matrix in the development of vitreoretinal diseases.

The dissection technique illustrates evisceration of the vitreous, retina, and lens from the mouse eye, separation by centrifugation, and characterization with protein assays.

הוצאת הקרביים של הזגוגיות עכבר רשתית עבור ניתוח proteomic

While the mouse retina has emerged as an important genetic model for inherited retinal disease, the mouse vitreous remains to be explored. The vitreous is ...

Modified Yeast-Two-Hybrid System to Identify Proteins Interacting with the Growth Factor Progranulin

Progranulin (PGRN), also known as granulin epithelin precursor (GEP), is a 593-amino-acid autocrine growth factor. PGRN is known to play a critical role in a variety of physiologic and disease processes, including early embryogenesis, wound healing 1, inflammation 2, 3, and host defense 4. PGRN also functions as a neurotrophic factor 5, and mutations in the PGRN gene resulting in partial loss of the PGRN protein cause frontotemporal dementia 6, 7. Our recent studies have led to the isolation of PGRN as an important regulator of cartilage development and degradation 8-11. Although PGRN, discovered nearly two decades ago, plays crucial roles in multiple physiological and pathological conditions, efforts to exploit the actions of PGRN and understand the mechanisms involved have been significantly hampered by our inability to identify its binding receptor(s). To address this issue, we developed a modified yeast two-hybrid (MY2H) approach based on the most commonly used GAL4 based 2-hybrid system. Compared with the conventional yeast two-hybrid screen, MY2H dramatically shortens the screen process and reduces the number of false positive clones. In addition, this approach is reproducible and reliable, and we have successfully employed this system in isolating the binding proteins of various baits, including ion channel 12, extracellular matrix protein 10, 13, and growth factor14. In this paper, we describe this MY2H experimental procedure in detail using PGRN as an example that led to the identification of TNFR2 as the first known PGRN-associated receptor 14, 15.

We have modified the conventional yeast two-hybrid screening, an effective genetic tool in identifying protein interaction. This modification markedly shortens the process, reduces the workload, and most importantly, reduces the number of false positives. In addition, this approach is reproducible and reliable.

השתנה שמרים-Two-Hybrid System כדי לזהות חלבונים אינטראקציה עם גורם הגדילה Progranulin

Progranulin (PGRN), also known as granulin epithelin precursor (GEP), is a 593-amino-acid autocrine growth factor. PGRN is known to play a critical role ...

The Green Monster Process for the Generation of Yeast Strains Carrying Multiple Gene Deletions

Phenotypes for a gene deletion are often revealed only when the mutation is tested in a particular genetic background or environmental condition1,2. There are examples where many genes need to be deleted to unmask hidden gene functions3,4. Despite the potential for important discoveries, genetic interactions involving three or more genes are largely unexplored. Exhaustive searches of multi-mutant interactions would be impractical due to the sheer number of possible combinations of deletions. However, studies of selected sets of genes, such as sets of paralogs with a greater a priori chance of sharing a common function, would be informative.
In the yeast Saccharomyces cerevisiae, gene knockout is accomplished by replacing a gene with a selectable marker via homologous recombination. Because the number of markers is limited, methods have been developed for removing and reusing the same marker5,6,7,8,9,10. However, sequentially engineering multiple mutations using these methods is time-consuming because the time required scales linearly with the number of deletions to be generated.
Here we describe the Green Monster method for routinely engineering multiple deletions in yeast11. In this method, a green fluorescent protein (GFP) reporter integrated into deletions is used to quantitatively label strains according to the number of deletions contained in each strain (Figure 1). Repeated rounds of assortment of GFP-marked deletions via yeast mating and meiosis coupled with flow-cytometric enrichment of strains carrying more of these deletions lead to the accumulation of deletions in strains (Figure 2). Performing multiple processes in parallel, with each process incorporating one or more deletions per round, reduces the time required for strain construction.
The first step is to prepare haploid single-mutants termed 'ProMonsters,' each of which carries a GFP reporter in a deleted locus and one of the 'toolkit' loci&#x2014;either Green Monster GMToolkit-a or GMToolkit-&alpha; at the can1&Delta; locus (Figure 3). Using strains from the yeast deletion collection12, GFP-marked deletions can be conveniently generated by replacing the common KanMX4 cassette existing in these strains with a universal GFP-URA3 fragment. Each GMToolkit contains: either the a- or &alpha;-mating-type-specific haploid selection marker1 and exactly one of the two markers that, when both GMToolkits are present, collectively allow for selection of diploids.
The second step is to carry out the sexual cycling through which deletion loci can be combined within a single cell by the random assortment and/or meiotic recombination that accompanies each cycle of mating and sporulation.

The Green Monster method enables the rapid assembly of multiple deletions marked with a reporter gene encoding green fluorescent protein. This method is based on driving yeast strains through repeated cycles of sexual assortment of deletions and fluorescence-based enrichment of cells carrying more deletions.

תהליך המפלצת הירוקה לדור של זני שמרי נשיאת מחיקות Gene מרובות

Phenotypes  for a gene deletion are often revealed only when the mutation is tested in a  particular genetic background or environmental condition1,2. ...

Budding Yeast Protein Extraction and Purification for the Study of Function, Interactions, and Post-translational Modifications

Homogenization by bead beating is a fast and efficient way to release DNA, RNA, proteins, and metabolites from budding yeast cells, which are notoriously hard to disrupt. Here we describe the use of a bead mill homogenizer for the extraction of proteins into buffers optimized to maintain the functions, interactions and post-translational modifications of proteins. Logarithmically growing cells expressing the protein of interest are grown in a liquid growth media of choice. The growth media may be supplemented with reagents to induce protein expression from inducible promoters (e.g. galactose), synchronize cell cycle stage (e.g. nocodazole), or inhibit proteasome function (e.g. MG132). Cells are then pelleted and resuspended in a suitable buffer containing protease and/or phosphatase inhibitors and are either processed immediately or frozen in liquid nitrogen for later use. Homogenization is accomplished by six cycles of 20 sec&#160;bead-beating (5.5 m/sec), each followed by one minute incubation on ice. The resulting homogenate is cleared by centrifugation and small particulates can be removed by filtration. The resulting cleared whole cell extract (WCE) is precipitated using 20% TCA for direct analysis of total proteins by SDS-PAGE followed by Western blotting. Extracts are also suitable for affinity purification of specific proteins, the detection of post-translational modifications, or the analysis of co-purifying proteins. As is the case for most protein purification protocols, some enzymes and proteins may require unique conditions or buffer compositions for their purification and others may be unstable or insoluble under the conditions stated. In the latter case, the protocol presented may provide a useful starting point to empirically determine the best bead-beating strategy for protein extraction and purification. We show the extraction and purification of an epitope-tagged SUMO E3 ligase, Siz1, a cell cycle regulated protein that becomes both sumoylated and phosphorylated, as well as a SUMO-targeted ubiquitin ligase subunit, Slx5.

The preparation of high quality yeast cell extracts is a necessary first step in the analysis of individual proteins or entire proteomes. Here we describe a fast, efficient, and reliable homogenization protocol for budding yeast cells that has been optimized to preserve protein functions, interactions, and post-translational modifications.

הפקת ניצני שמרים וטיהור חלבון לחקר תפקוד, האינטראקציות, ולאחר translational השינויים

Homogenization by bead beating is a fast and efficient way to release DNA, RNA, proteins, and metabolites from budding yeast cells, which are notoriously ...

Applications of pHluorin for Quantitative, Kinetic and High-throughput Analysis of Endocytosis in Budding Yeast

Green fluorescent protein (GFP) and its variants are widely used tools for studying protein localization and dynamics of events such as cytoskeletal remodeling and vesicular trafficking in living cells. Quantitative methodologies using chimeric GFP fusions have been developed for many applications; however, GFP is somewhat resistant to proteolysis, thus its fluorescence persists in the lysosome/vacuole, which can impede quantification of cargo trafficking in the endocytic pathway. An alternative method for quantifying endocytosis and post-endocytic trafficking events makes use of superecliptic pHluorin, a pH-sensitive variant of GFP that is quenched in acidic environments. Chimeric fusion of pHluorin to the cytoplasmic tail of transmembrane cargo proteins results in a dampening of fluorescence upon incorporation of the cargo into multivesicular bodies (MVBs) and delivery to the lysosome/vacuole lumen. Thus, quenching of vacuolar fluorescence facilitates quantification of endocytosis and early events in the endocytic pathway. This paper describes methods using pHluorin-tagged cargos for quantification of endocytosis via fluorescence microscopy, as well as population-based assays using flow cytometry.

Accurate quantification of vesicular trafficking events often provides key insights into roles for specific proteins and the effects of mutations. This paper presents methods for using superecliptic pHluorin, a pH-sensitive GFP variant, as a tool for quantification of endocytic events in living cells using quantitative fluorescence microscopy and flow cytometry.

יישומים של pHluorin עבור כמותי, קינטי וניתוח תפוקה גבוהה של אנדוציטוזה שמרים הנצה

Green fluorescent protein (GFP) and its variants are widely used tools for studying protein localization and dynamics of events such as cytoskeletal ...

Plunge Freezing: A Tool for the Ultrastructural and Immunolocalization Studies of Suspension Cells in Transmission Electron Microscopy

Transmission Electron Microscopy (TEM) is an extraordinary tool for studying cell ultrastructure, in order to localize proteins and visualize macromolecular complexes at very high resolution. However, to get as close as possible to the native state, perfect sample preservation is required. Conventional electron microscopy (EM) fixation with aldehydes, for instance, does not provide good ultrastructural preservation. The slow penetration of fixatives induces cell reorganization and loss of various cell components. Therefore, conventional EM fixation does not allow for an instantaneous stabilization and preservation of structures and antigenicity. The best choice for examining intracellular events is to use cryofixation followed by the freeze-substitution fixation method that keeps cells in their native state. High-pressure freezing/freeze-substitution, which preserves the integrity of cellular ultrastructure, is the most commonly used method, but requires expensive equipment. Here, an easy-to-use and low-cost freeze fixation method followed by freeze-substitution for suspension cell cultures is presented.

This manuscript describes an easy-to-use and low-cost cryofixation method for visualizing suspension cells by transmission electron microscopy.

מקפיא פלאנג: כלי עבור מחקרי ultrastructural ו Immunolocalization של תאי השעית הילוכים מיקרוסקופים אלקטרונים

Transmission Electron Microscopy (TEM) is an extraordinary tool for studying cell ultrastructure, in order to localize proteins and visualize ...

Laboratory Protocol for Genetic Gut Content Analyses of Aquatic Macroinvertebrates Using Group-specific rDNA Primers

Analyzing food webs is essential for a better understanding of ecosystems. For example, food web interactions can undergo severe changes caused by the invasion of non-indigenous species. However, an exact identification of field predator-prey interactions is difficult in many cases. These analyses are often based on a visual evaluation of gut content or the analysis of stable isotope ratios (&#948;15N and &#948;13C). Such methods require comprehensive knowledge about, respectively, morphologic diversity or isotopic signature from individual prey organisms, leading to obstacles in the exact identification of prey organisms. Visual gut content analyses especially underestimate soft bodied prey organisms, because maceration, ingestion and digestion of prey organisms make identification of specific species difficult. Hence, polymerase chain reaction (PCR) based strategies, for example the use of group-specific primer sets, provide a powerful tool for the investigation of food web interactions. Here, we describe detailed protocols to investigate the gut contents of macroinvertebrate consumers from the field using group-specific primer sets for nuclear ribosomal deoxyribonucleic acid (rDNA). DNA can be extracted either from whole specimens (in the case of small taxa) or out of gut contents of specimens collected in the field. Presence and functional efficiency of the DNA templates need to be confirmed directly from the tested individual using universal primer sets targeting the respective subunit of DNA. We also demonstrate that consumed prey can be determined further down to species level via PCR with unmodified group-specific primers combined with subsequent single strand conformation polymorphism (SSCP) analyses using polyacrylamide gels. Furthermore, we show that the use of different fluorescent dyes as labels enables parallel screening for DNA fragments of different prey groups from multiple gut content samples via automated fragment analysis.

Most common gut content analyses of macroinvertebrates are visual. Requiring intense knowledge about morphological diversity of prey organisms, they miss soft bodied prey and, due to strong comminution of prey, are nearly impossible for some organisms, including amphipods. We provide detailed, novel genetic approaches for macroinvertebrate prey identification in the diet of amphipods.

פרוטוקול המעבדה הגנטית ניתוחים תוכן הבטן של הימית Macroinvertebrates באמצעות קבוצה ספציפית rDNA תחל

Analyzing food webs is essential for a better understanding of ecosystems. For example, food web interactions can undergo severe changes caused by the ...