Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Burada Ayagin Gram-negatif Escherichia coli (e.coli) üretmek için bir protokol mevcut spheroplasts ve gram-pozitif Bacillus megaterium (B. megaterium) önceki açıkça görselleştirmek ve hızla karakterize peptid-bakteri etkileşimler. Bu yerelleştirme ve peptidler translocating membran tanımlamak için sistematik bir yöntem sağlar.
Peptid yerelleştirme desenleri bakteri içinde değerlendirmek için bir yöntem olarak confocal mikroskobu kullanımı yaygın olarak konvansiyonel ışık mikroskoplar çözünürlük sınırları ile engellenir. Kolayca çözümlemesi için verilen mikroskop geliştirilemez gibi biz küçük çubuk şekilli gram-negatif Escherichia coli (e.coli) ve gram-pozitif Bacillus megaterium (B. megaterium) dönüştürmek için protokolleri mevcut daha büyük, kolayca görüntülü küresel formlara spheroplasts veya önceki adı. Bu dönüşüm gözlemciler hızla ve açıkça peptidler kendilerini (Yani, membran yerelleştirme) bakteriyel membran lodge veya girin (Örneğin, translocating) hücre membran çapraz belirlemek izin verir. Bu yaklaşım ile biz de peptidler yerelleştirme veya translocating membran karakterize etmek için sistematik bir yöntem mevcut. Bu yöntem çeşitli membran-aktif peptidler ve bakteri suşları için kullanılabilir iken, biz göstermek belgili tanımlık yarar bu protokolün Buforin II P11A arasındaki etkileşimin gözlemleyerek (BF2 P11A), E. coli ile antimikrobiyal bir peptid (AMP), spheroplasts ve d. megaterium önceki.
Antimikrobiyal peptidler (amper) önem onların potansiyel kullanım nedeniyle konvansiyonel antibiyotik1,2,3,4,5alternatif olarak kazanmıştır. Amper ya hücre zarı arasında translocating ve hücre içi bileşenleri veya nükleik asitler gibi ile etkileşerek hücre içeriği6kaçağı neden membran permeabilizing tarafından bakterileri öldürmek. Sigara zorlanarak geçirimsiz hücre zarı7,8çapraz olabilir çünkü antibiyotik olarak kullanımlarının yanı sıra, amper translocating ilaç teslim uygulamalar için adapte. Biz, bu nedenle, temel AMP mekanizmaları uyuşturucu tasarımda kullanımları için zemin hazırlamaya eylem anlamak arıyorlar.
Confocal mikroskobu yerelleştirme desenleri fluorescently etiketli amper onların mekanizması eylem9,10,11,12, ilgili bilgiler sağlayan bakteri hücreleri içinde değerlendirmek için bir yol sunar 13 , 14. bakteri membran etiketleme tarafından kimse fluorescently etiketli bir peptid membran veya bakteri hücre hücre içi boşluğun üzerine yerelleştirir belirleyebilirsiniz. Ancak, bu tekniğin konvansiyonel ışık mikroskoplar çözünürlük sınırları ve değişken yönlendirmesi slayt15bakteri nedeniyle zorlu Imaging yapabilirsiniz bakteriler, küçük boyutu ve çubuk şeklinde ile sınırlıdır.
Gelişmiş görsel olarak fluorescently etiketli peptid yerelleştirme desenleri confocal mikroskobu kullanarak etkinleştirmek için sunulan Yöntem hedefidir. Görselleştirme gelişmiş küçük, ince, çubuk şekilli gram-negatif Escherichia coli (e.coli) ve gram-pozitif Bacillus megaterium (B. megaterium) kapatarak genişlemiş, küresel formları içine bakteri olarak anılacaktır spheroplasts (için gram-negatif suşları) ve önceki (için gram-pozitif suşları)16,17,18,19,20,21. Artan büyüklükleri ve bir bakteri yönünü bir slaytta, görüntüleme için alakasız yapar simetrik şekilleri nedeniyle spheroplasts ve önceki görüntü için daha kolay olur. Buna ek olarak, biz kantitatif amper yerelleştirme veya translocating her iki membran karakterize için confocal mikroskobu verileri çözümlemek için sistematik bir yaklaşım sunuyoruz. Bu yöntemler uygulamak ayırt etmek fluorescently peptid yerelleştirme desenleri etiketli kolaylaştırır. Burada sunulan protokolleri membran-aktif ajanlar amper hücre penetran peptidler de dahil olmak üzere dışında çeşitli lokalizasyonu değerlendirmek için kullanılabilir.
Bir avantaj bu tekniğin bu hücre hücre heterojenite15, aksine tanımlamak için yaygın olarak kullanılan diğer floresans deneyleri gösterebilir bir tek hücre düzeyinde anlayışlar amper etki mekanizması sağlar eylem yalnızca sağlar toplu tahminleri9,22,23,24,25amper mekanizmaları. Hücre girişini, lipid veziküller24gibi değerlendirmek için kullanılan diğer modellere kıyasla daha fizyolojik ilgili15 oldukları için spheroplasts ve AMP hücre girişini değerlendirmek için önceki belirli yararlı26 yaşında.
1. çözüm hazırlık
Not: E. coli spheroplasts ve d. megaterium önceki, sırasıyla üretmek için 1.1-1.9 ve 1.8-1,11 adımlarda açıklanan çözümler hazırlamak.
2. gecede kültür hazırlanması
Not: Bölüm 2-4 uygun steril teknikleri kullanarak gerçekleştirin. İstenirse, bakteriyel bir yük bir plazmid potansiyel kirlilik azaltmak antibiyotik direnci için içerir. Bir tür antibiyotik direnci ile kullanıyorsanız, gerekli antibiyotikler adımları 2.1, 3.1-3.2 ve 4.1-4.4 ekleyin.
3. gram-negatif E. coli Spheroplasts hazırlanması
4. gram-pozitif B. megaterium önceki hazırlanması
5. peptid çözüm ve membran boya görüntüleme için hazırlanması
6. E. coli Spheroplasts ve d. megaterium önceki kullanarak Confocal mikroskobu görselleştirme
7. AMP yerelleştirme karakterizasyonu
Peptidler bakteriyel membran yerelleştirmek veya bakteriyel membran arasında kolayca translocate bakteri büyütmek ve onları küresel yaparak, biz kolayca ayırt edebilirsiniz. Konvansiyonel ışık mikroskoplar çözünürlük sınırları membran için yerelleştirilmiş sinyalleri ile üst üste gözükeceği peptid sinyalleri membran veya normal bakteri hücre içi alan ortaya olup olmadığını ayırt etmek zor yapmak hücre içi alanı (Şekil 3A)....
Burada sunulan protokolleri genişlemiş, küresel bakteri bulun, yönlendirmek ve görüntü çok daha kolay olduğundan daha büyük örnek boyutları bakteriyel görüntülerin daha hızlı elde etmek araştırmacılar için uygun olun. Birkaç açıdan değerli, veri toplamak için geliştirilmiş bu yeteneğidir. İlk olarak, peptid yerelleştirme desen daha sistematik bir kantitatif analiz sağlar. Nitel eğilimleri daha küçük görüntüleri kümelerinden göstermiş olabilir iken, yüksek-nitelik imge sadece b?...
Hiçbir çıkar çatışmaları bildirilir.
Araştırma Ulusal Enstitüsü alerji ve enfeksiyon hastalıkları (NIH-NIAID) ödülü R15AI079685 tarafından desteklenmiştir.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Trizma hydrocloride (Tris HCl) | Sigma | T3253 | |
Trizma base (Tris OH) | Sigma | T1503 | |
Magnesium chloride | Sigma | M8266 | |
Sucrose | Sigma | S7903 | |
Lysozyme | Sigma | L6876 | |
Deoxyribonuclease I | Sigma | D4527 | |
Ethylenediaminetetraacetic acid | Sigma | 106361 | Used Sigma 106361 in original protocol development; 106361 discontinued with ED2SS as replacement |
Cephalexin hydrate | Sigma | C4895 | |
Ampicillin | Fisher Scientific | BP1760 | |
BBL Trypticase soy broth | Fisher Scientific | B11768 | |
BF2 P11A FITC | NeoScientific | Custom ordered | |
di-8-ANEPPS | Biotium | 61012 | |
DMSO | Sigma | 34869 | Used Sigma D8779 in original protocol development; D8779 discontinued with 34869 as replacement |
Maleic acid | Sigma | M0375 | |
Acrodisc 25 mm Syringe Filter w/ 0.2 μm HT Tuffryn Membrane | Pall Corporation | 4192 | |
Laser scanning confocal microscope | Leica Microsystems | TCS SP5 II | For image acquisition |
Leica Application Suite, Advanced Fluorescence | Leica Microsystems | For image processing |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır