Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • Representative Results
  • Discussion
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

يتم استخدام نهج الفجوة الفازلين قطع مفتوحة للحصول على تسجيلات انخفاض مستوى الضجيج من التيارات الأيونية والمعزولة من القنوات الأيونية التي تعتمد على الجهد أعرب في البويضات القيطم مع ارتفاع القرار من حركية القناة بسرعة. مع تعديلات طفيفة، ويمكن أن يقترن الجهد المشبك قياس التألق لبروتوكول البويضة قطع مفتوحة.

Abstract

الفجوة البويضة الفازلين قطع مفتوحة (COVG) تقنية المشبك الجهد يسمح لتحليل الخصائص الكهربية والحركية من القنوات الأيونية مغاير في البويضات. تسجيلات من الإعداد قطع مفتوحة مفيدة بشكل خاص لتسوية منخفضة التيارات حجم النابضة، وتفعيل سريع الحالية الأيونية، والتعطيل. وتشمل الفوائد الرئيسية على مدى يومين الجهد الكهربائي المشبك (TEVC) تقنية زيادة سرعة المشبك، ونسبة تحسن الإشارة إلى الضوضاء، والقدرة على تعدل بين الخلايا والوسط خارج الخلية.

هنا، ونحن توظيف قناة الصوديوم القلب البشري (HNA V 1.5)، وأعرب في البويضات القيطم، للتدليل على الإعداد قطع مفتوحة والبروتوكول وكذلك التعديلات المطلوبة لإضافة قدرات التألق المشبك الجهد.

خصائص سريع القنوات الأيونية تفعيل، مثل HNA V 1.5، لا يمكن حلها بالكامل بالقرب من درجة حرارة الغرفة باستخدام TEVC، في whicوفرضت ح مجمل غشاء البويضة، مما يجعل من الصعب السيطرة على الجهد. ومع ذلك، في تقنية قطع مفتوحة، عزل سوى جزء صغير من غشاء الخلية يسمح للقط السريع المطلوبة لتسجيل بدقة حركية سريعة في حين منع قناة متهدم المرتبطة تقنيات المشبك التصحيح.

بالتزامن مع تقنية COVG، حركية القناة الايونية والخصائص الكهربية يمكن أن يعاير مزيد باستخدام الجهد المشبك قياس التألق، حيث يتم تعقب البروتين الحركة عبر السيستين اقتران fluorophores تطبيقها خارج الخلية، إدخال البروتينات الفلورية المرمزة وراثيا، أو إدماج من الأحماض الأمينية غير طبيعي في المنطقة من اهتمام 1. تعطي هذه البيانات معلومات إضافية حول الحركية التي تعتمد على إعادة ترتيب الجهد بتكوين جزئي من البروتين عن طريق تغييرات في المكروية المحيطة جزيء نيون.

Introduction

تسمح التقنيات الجهد لقط المتخصصة في تسجيل التيارات الأيونية في إمكانات غشاء رقابة. تستخدم على نطاق واسع يومين الجهد الكهربائي المشبك (TEVC) وتوفير تقنيات المعلومات المشبك التصحيح الكهربية يمكن الاعتماد عليها على خصائص العديد من القنوات الأيونية. ومع ذلك، كل من هذه الأساليب لديهم عيوب التي تحول دون الحصول على البيانات الموثوقة لقنوات الصوديوم الجهد بوابات قنوات سريعة وتفعيل سريع أخرى في الأغشية مثل تلك البويضات القيطم. مختبرات Bezanilla وستيفاني بالتالي تطوير تقنية الفجوة الفازلين الجهد المشبك قطع مفتوحة (COVG) لالبويضات 2. وقد تم تطبيق هذه التقنية على نطاق واسع لتسجيل، نا K والكال....

Protocol

1. الإعداد الأولي معدات

  1. ضع المرحلة ومناور مسرى مكروي على نظام الاهتزاز والعزل (مثل جدول الهواء) مع قفص فاراداي المحيطة لمنع الضوضاء الكهربائية والميكانيكية.
  2. جندى ستة الكريات حج / أجكل إ?.......

Representative Results

الشكل 4 يعرض يتم تطبيق التغيير في نفاذية البويضة كحل سابونين إلى القسم السفلي من بويضة. الشكل 5 يوضح سعر الصرف حل داخل الخلايا عن طريق الانتشار التالية permeabilization سابونين. ويلزم 20-40 دقيقة من أجل التوصل إلى حالة مستقرة، 2،18.

Discussion

البويضة الفازلين الفجوة الجهد تقنية المشبك قطع مفتوحة يسمح لتسوية سريعة للبيانات، وانخفاض مستوى الضجيج، وزيادة السيطرة على الحل الداخلي وتكوين الحل الخارجي، والتسجيلات مستقرة عبر بروتوكولات طويلة نسبيا 19. هذه المزايا تعيين هذه التقنية وبصرف النظر عن مستوى ا.......

Acknowledgements

جميع أعضاء جامعة واشنطن في سانت لويس مختبر الهندسة القلب الجزيئي. A بوروز مرحبا بكم جائزة شهادة الصندوق في واجهة العلمية - 1010299 (لشبيبة).

....

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
External SolutionBrandCatalog Number[Final], weight, or volume
N-methyl-D-glucamine (NMDG)Sigma-AldrichM200425mM
MES Sodium SaltSigma-AldrichM505790mM
HEPESResearch Products InternationalH7503020mM
Calcium hydroxideSigma-Aldrich2392322mM
MES HydrateSigma-AldrichM8250variable (pH to 7.4)
Internal Solution
N-methyl-D-glucamine (NMDG)Sigma-AldrichM2004105mM
MES Sodium SaltSigma-AldrichM505710mM
HEPESResearch Products InternationalH7503020mM
Ethylene glycol-bis(2-aminoethylether)-N,N,N',N'-tetraacetic acid (EGTA)Sigma-AldrichE43782mM
MES HydrateSigma-AldrichM8250variable (pH to 7.4)
Depolarizing Solution
KClSigma-Aldrich221473110mM
Magnesium chlorideSigma-AldrichM82661.5mM
Calcium ChlorideCaissonC0210.8mM
HEPESResearch Products InternationalH7503010mM
Pipet Solution
KClSigma-Aldrich2214733M
Saponin Solution
SaponinSigma-Aldrich470360.125g
Internal SolutionSee above50mL
Agar Bridge Solution
N-methyl-D-glucamine (NMDG)Sigma-AldrichM2004100ml of 1M
HEPESResearch Products InternationalH750301.2g
MES HydrateSigma-AldrichM8250variable (pH to 7.4)
Granulated AgarResearch Products InternationalA202503%
NMDG Storage Solution
NMDG, HEPES, MES Hydrate solutionsee above40ml
Water60ml
Name of Material/ EquipmentCompanyCatalog NumberComments/Description
High Performance Oocyte ClampDaganCA-1B
Data Acquisition SystemAxon CNS Digidata 1440A
OscilloscopeTektronix TDS 210
Rack Power FilterAPC G5
Heating/Cooling Bath Temperature ControllerDaganHCC-100A
PCDellOptiplex 990
pCLAMP 10.3 Voltage Clamp SoftwareMolecular Devices, LLCpCLAMP10.3
TMC Vibration Control TableTop PlatformTMC64 SERIES
TMC Vibration Control Air TableTMC20 Series 
V1/I Electrode Data CollectorDaganpart of CA-1B
MX10L MicromanipulatorSiskiyouMX10L
Bath/Guard (I/V) Headstage (with appropriate connectors)Daganpart of CA-1B
MicroscopeOmanoOM2300S-JW11
Temperature Control BathCustom or DaganCustom or HE-204CCustom chamber made from materials from Cool Polymers (D-series). Dagan also provides a prefeabricated stage (HE-204C).
Custom AgCl Pellet ContainerCustomCustomCustom machined
Ag/AgCl electrode, pellet, 2.0 mmWarnerE-206
External Oocyte BathCustom or DaganCustom or CC-1-T-LBCustom machined or purchased from Dagan
Internal Oocyte BathCustom or DaganCustom or CC-TG-NDCustom machined or purchased from Dagan
Capillaries for Agar Bridges and Pulled ElectrodesWarnerG150T-4
Rotatable Mounts for the Microscope, Micromanipulator, and BathSiskiyouSD-1280P
Fiber-LiteDolan-JennerLMI-600
Regular BleachClorox470174-764
Xenopus laevis OocytesNascoLM535M (sexually mature females)
90 Na+ External SolutionSee Solutions sheet
10 Na+ Internal SolutionSee Solutions sheet
3 M KCLSee Solutions sheet
SaponinSigma-Aldrich47036
NMDG Storage SolutionSee Solutions sheet
5mL transfer pipetsSciMartGS-52
Modified KCl electrode injectorBD309659Plastic syringe tip melted to allow for injection of solution into electrodes. Alternatively, a Microfil by WPI can be purchased.
MicrovaccumCustomCustom
ForcepsVWR63040-458
Oocyte Handling Tools (Pipette Pump)VWR53502-222
Deionized Water Squirt BottleVWR16649-911
Vaseline Petroleum JellyFisher Scientific19-086-291 
Additional Materials Required for VCF Recordings:
VCF MicroscopeNikonEclipse FN1
Nikon CFI APO 40XW NIR ObjectiveNikonN40X-NIR
X-Y Translator System for Fixed-Stage Upright MicroscopesSutter InstrumentsMT500-586
External VCF Oocyte BathCustomCustom machined. The chamber dimensions are 2.7 x 1.9 x 0.4 cm.
Internal VCF Oocyte BathCustomCustom machined. The chamber dimensions are 1.6 x 1.6 x 0.4 cm.
Modified Temperature Control BathCustomCustom chamber made from materials from Cool Polymers (D-series). The chamber dimensions of the modified temperature controller bath are 2.7 x 1.9 x 0.3 cm for the horizontal chamber, and 1 x 2.5 x 0.5 cm for the vertical chamber.

References

  1. Kalstrup, T., Blunck, R. Dynamics of internal pore opening in KV channels probed by a fluorescent unnatural amino acid. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 110, 8272-8277 (2013).
  2. Stefani, E., Bezanilla, F. Cut-open oocyte vol....

Explore More Articles

85

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved