该<em&gt;爪蟾</em&gt;卵母细胞切割开凡士林隙电压钳技术与荧光

Summary

剖切开凡士林差距的方法来获得电压依赖性离子通道的离子和门控电流的表达在非洲爪蟾卵母细胞具有高分辨率的快速通道动力学低噪音录音。有轻微的修改，电压钳荧光可以被耦合到所述剖切开的卵母细胞的协议。

Abstract

剖切开的卵母细胞凡士林间隙（COVG）电压钳技术允许对异源的离子通道在卵母细胞的电生理和动力学特性分析。从开封设置录音是解决低幅度门控电流，快速离子电流的激活和失活时特别有用。通过双电极电压钳（TEVC）技术的主要好处包括提高夹紧的速度，提高了信号 - 噪声比，并以调制胞内和细胞外环境的能力。

在这里，我们采用人类心脏钠通道（HNA _V 1.5），表达在非洲爪蟾卵母细胞，以展示开封的设置和协议，以及所需要的加电压钳位荧光能力的修改。

快速激活离子通道，如海航_V 1.5的属性，不能完全接近室温解决使用TEVC，在whic卵母细胞的膜h的全部内容被夹紧，使电压控制困难。然而，在剖切开的技术中，在细胞膜中的一小部分的隔离允许为需要同时防止用膜片钳技术相关联的信道破落准确地记录快速动力学的快速装夹。

与COVG技术中，离子通道的动力学和电生理学特性相结合可以通过使用电压钳荧光，其中蛋白质运动经由的细胞外施加荧光团，插入基因编码荧光蛋白的，或者非天然氨基酸掺入半胱氨酸缀跟踪可以进一步测定入息¹的区域。这个额外的数据产生关于该蛋白质的电压依赖性的构象重排通过改变周围的荧光分子的微环境动力学信息。

Introduction

专门的电压钳位技术允许离子流在控制膜电位的记录。广泛使用双电极电压钳（TEVC）和膜片钳技术提供许多离子通道的特性可靠的电生理信息。然而，这两种方法都有缺点，防止收购可靠的数据进行快速电压门控钠离子通道等快速激活通道，膜如爪蟾卵母细胞。该Bezanilla和史蒂芬妮因而实验室开发的剖切开凡士林隙电压钳技术（COVG）的卵母细胞^2。该技术已被广泛应用于录音，的Na ^{+，K +}和Ca ^{2 +}通道^3-8。

在COVG记录，异源蛋白表达的卵母细胞的膜被分成三个区域。离子电流数据从卵母细胞作为的顶部区域记录浴周围的顶部区域被钳位到一个命令的潜力，这可以容易地和迅速地改变。中间区域防泄漏电流通过被钳位到电位相同的顶部区域^9。底部区域是卵母细胞的开口（切开的）通过使用皂苷溶液或套管发生。化学或膜中的底部区域手册开口允许内部潜力，这被钳位到地的控制权，并呈现与下部腔室的溶液中的细胞内是连续的。灌注液进入下部腔室可以调节内部环境的属性，而在顶室溶液交换改变的外部环境。

Protocol

1。最初的设备设置

1. 放置在振动隔离系统（ 例如一个空气表）的阶段和在微电极操纵器与周围的法拉第笼，以防止电气和机械噪声。
2. 焊接6银/氯化银颗粒为24 AWG电线六英寸长。对于这些长度中的一个（也可以连接到P1），拼接在第二导线，以形成一个“Y”。对每根线的两端焊金BNC端子，它包含与放大器。
3. 连接焊接到24 AWG电线的浴室/卫队探头（P1，P2，CC，GS1，GS2和）五?.......

Discussion

剖切开的卵母细胞凡士林隙电压钳技术，可以进行数据的快速高分辨率，低噪音，增加控制权的内部解决方案和外部解决方案组成，并记录稳定在相对 ​​长的协议^19。这些优势设置这项技术除了标准的双电极电压钳和膜片钳技术。虽然专门的设备是必要的，该协议是比较困难的，一旦系统进行了优化，非常少的问题发生。这使得钠（HNA _V 1.5）和其它快速激活信道可重复的记录。.......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
External Solution	Brand	Catalog Number	[Final], weight, or volume
N-methyl-D-glucamine (NMDG)	Sigma-Aldrich	M2004	25mM
MES Sodium Salt	Sigma-Aldrich	M5057	90mM
HEPES	Research Products International	H75030	20mM
Calcium hydroxide	Sigma-Aldrich	239232	2mM
MES Hydrate	Sigma-Aldrich	M8250	variable (pH to 7.4)
Internal Solution
N-methyl-D-glucamine (NMDG)	Sigma-Aldrich	M2004	105mM
MES Sodium Salt	Sigma-Aldrich	M5057	10mM
HEPES	Research Products International	H75030	20mM
Ethylene glycol-bis(2-aminoethylether)-N,N,N',N'-tetraacetic acid (EGTA)	Sigma-Aldrich	E4378	2mM
MES Hydrate	Sigma-Aldrich	M8250	variable (pH to 7.4)
Depolarizing Solution
KCl	Sigma-Aldrich	221473	110mM
Magnesium chloride	Sigma-Aldrich	M8266	1.5mM
Calcium Chloride	Caisson	C021	0.8mM
HEPES	Research Products International	H75030	10mM
Pipet Solution
KCl	Sigma-Aldrich	221473	3M
Saponin Solution
Saponin	Sigma-Aldrich	47036	0.125g
Internal Solution	See above		50mL
Agar Bridge Solution
N-methyl-D-glucamine (NMDG)	Sigma-Aldrich	M2004	100ml of 1M
HEPES	Research Products International	H75030	1.2g
MES Hydrate	Sigma-Aldrich	M8250	variable (pH to 7.4)
Granulated Agar	Research Products International	A20250	3%
NMDG Storage Solution
NMDG, HEPES, MES Hydrate solution	see above		40ml
Water			60ml
Name of Material/ Equipment	Company	Catalog Number	Comments/Description
High Performance Oocyte Clamp	Dagan	CA-1B
Data Acquisition System	Axon CNS	Digidata 1440A
Oscilloscope	Tektronix	TDS 210
Rack Power Filter	APC	G5
Heating/Cooling Bath Temperature Controller	Dagan	HCC-100A
PC	Dell	Optiplex 990
pCLAMP 10.3 Voltage Clamp Software	Molecular Devices, LLC	pCLAMP10.3
TMC Vibration Control TableTop Platform	TMC	64 SERIES
TMC Vibration Control Air Table	TMC	20 Series
V1/I Electrode Data Collector	Dagan	part of CA-1B
MX10L Micromanipulator	Siskiyou	MX10L
Bath/Guard (I/V) Headstage (with appropriate connectors)	Dagan	part of CA-1B
Microscope	Omano	OM2300S-JW11
Temperature Control Bath	Custom or Dagan	Custom or HE-204C	Custom chamber made from materials from Cool Polymers (D-series). Dagan also provides a prefeabricated stage (HE-204C).
Custom AgCl Pellet Container	Custom	Custom	Custom machined
Ag/AgCl electrode, pellet, 2.0 mm	Warner	E-206
External Oocyte Bath	Custom or Dagan	Custom or CC-1-T-LB	Custom machined or purchased from Dagan
Internal Oocyte Bath	Custom or Dagan	Custom or CC-TG-ND	Custom machined or purchased from Dagan
Capillaries for Agar Bridges and Pulled Electrodes	Warner	G150T-4
Rotatable Mounts for the Microscope, Micromanipulator, and Bath	Siskiyou	SD-1280P
Fiber-Lite	Dolan-Jenner	LMI-600
Regular Bleach	Clorox	470174-764
Xenopus laevis Oocytes	Nasco	LM535M (sexually mature females)
90 Na+ External Solution	See Solutions sheet
10 Na+ Internal Solution	See Solutions sheet
3 M KCL	See Solutions sheet
Saponin	Sigma-Aldrich	47036
NMDG Storage Solution	See Solutions sheet
5mL transfer pipets	SciMart	GS-52
Modified KCl electrode injector	BD	309659	Plastic syringe tip melted to allow for injection of solution into electrodes. Alternatively, a Microfil by WPI can be purchased.
Microvaccum	Custom	Custom
Forceps	VWR	63040-458
Oocyte Handling Tools (Pipette Pump)	VWR	53502-222
Deionized Water Squirt Bottle	VWR	16649-911
Vaseline Petroleum Jelly	Fisher Scientific	19-086-291
Additional Materials Required for VCF Recordings:
VCF Microscope	Nikon	Eclipse FN1
Nikon CFI APO 40XW NIR Objective	Nikon	N40X-NIR
X-Y Translator System for Fixed-Stage Upright Microscopes	Sutter Instruments	MT500-586
External VCF Oocyte Bath	Custom		Custom machined. The chamber dimensions are 2.7 x 1.9 x 0.4 cm.
Internal VCF Oocyte Bath	Custom		Custom machined. The chamber dimensions are 1.6 x 1.6 x 0.4 cm.
Modified Temperature Control Bath	Custom		Custom 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.