Name: xenopus laevis egg extract preparation and live imaging methods for visualizing dynamic cytoplasmic organization
Uploaded: 2021-06-06T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Xenopus laevis Egg Extract Preparation and Live Imaging Methods for Visualizing Dynamic Cytoplasmic Organization at JoVE.com

우리는 원고에 대한 의견을 주신 J. Kamenz, Y. Chen 및 W. Y. C. Huang에게 감사드립니다. 이 작업은 James E. Ferrell, Jr.에게 수여된 국립 보건원(R01 GM110564, P50 GM107615 및 R35 GM131792)의 보조금으로 지원되었습니다.

여기에 설명 된 모든 방법은 스탠포드 대학의 기관 동물 관리 및 사용위원회 (IACUC)의 승인을 받았습니다.
1. 슬라이드 및 커버슬립 준비
<ol><li>불소화 에틸렌 프로필렌(FEP) 접착 테이프 층을 롤러 어플리케이터가 있는 유리 슬라이드에 적용합니다. 깨끗한 면도날로 가장자리에 과도한 테이프를 잘라냅니다. 같은 방법으로 FEP 테이프 코팅 커버슬립을 준비합니다(<strong class="xfi...

<ol>
	<li>Murray, A. W., Kirschner, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cyclin+synthesis+drives+the+early+embryonic+cell+cycle.">Cyclin synthesis drives the early embryonic cell cycle.</a> Nature. 339 (6222), 275-280 (1989).</li><li>Dunphy, W. G., Brizuela, L., Beach, D., Newport, 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+Xenopus+cdc2+protein+is+a+component+of+MPF,+a+cytoplasmic+regulator+of+mitosis.">The Xenopus cdc2 protein is a component of MPF, a cytoplasmic regulator of mitosis.</a> Cell. 54 (3), 423-431 (1988).</li><li>Minshull, J., Golsteyn, R., Hill, C. S., Hunt, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+A-+and+B-type+cyclin+associated+cdc2+kinases+in+Xenopus+turn+on+and+off+at+different+times+in+the+cell+cycle.">The A- and B-type cyclin associated cdc2 kinases in Xenopus turn on and off at different times in the cell cycle.</a> EMBO J. 9 (9), 2865-2875 (1990).</li><li>Wu, J. Q., 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=PP1-mediated+dephosphorylation+of+phosphoproteins+at+mitotic+exit+is+controlled+by+inhibitor-1+and+PP1+phosphorylation.">PP1-mediated dephosphorylation of phosphoproteins at mitotic exit is controlled by inhibitor-1 and PP1 phosphorylation.</a> Nature Cell Biology. 11 (5), 644-651 (2009).</li><li>Pomerening, J. R., Sontag, E. D., Ferrell, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Building+a+cell+cycle+oscillator:+hysteresis+and+bistability+in+the+activation+of+Cdc2.">Building a cell cycle oscillator: hysteresis and bistability in the activation of Cdc2.</a> Nature Cell Biology. 5 (4), 346-351 (2003).</li><li>Mochida, S., Maslen, S. L., Skehel, M., Hunt, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Greatwall+phosphorylates+an+inhibitor+of+protein+phosphatase+2A+that+is+essential+for+mitosis.">Greatwall phosphorylates an inhibitor of protein phosphatase 2A that is essential for mitosis.</a> Science. 330 (6011), 1670-1673 (2010).</li><li>Blow, J. J., Laskey, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Initiation+of+DNA+replication+in+nuclei+and+purified+DNA+by+a+cell-free+extract+of+Xenopus+eggs.">Initiation of DNA replication in nuclei and purified DNA by a cell-free extract of Xenopus eggs.</a> Cell. 47 (4), 577-587 (1986).</li><li>Lohka, M. J., Masui, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Formation+in+vitro+of+sperm+pronuclei+and+mitotic+chromosomes+induced+by+amphibian+ooplasmic+components.">Formation in vitro of sperm pronuclei and mitotic chromosomes induced by amphibian ooplasmic components.</a> Science. 220 (4598), 719-721 (1983).</li><li>Cheng, X., Ferrell, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spontaneous+emergence+of+cell-like+organization+in+Xenopus+egg+extracts.">Spontaneous emergence of cell-like organization in Xenopus egg extracts.</a> Science. 366 (6465), 631-637 (2019).</li><li>Nguyen, P. A., 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=Spatial+organization+of+cytokinesis+signaling+reconstituted+in+a+cell-free+system.">Spatial organization of cytokinesis signaling reconstituted in a cell-free system.</a> Science. 346 (6206), 244-247 (2014).</li><li>Good, M. C., Vahey, M. D., Skandarajah, A., Fletcher, D. A., Heald, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cytoplasmic+volume+modulates+spindle+size+during+embryogenesis.">Cytoplasmic volume modulates spindle size during embryogenesis.</a> Science. 342 (6160), 856-860 (2013).</li><li>Hazel, J., 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=Changes+in+cytoplasmic+volume+are+sufficient+to+drive+spindle+scaling.">Changes in cytoplasmic volume are sufficient to drive spindle scaling.</a> Science. 342 (6160), 853-856 (2013).</li><li>Brownlee, C., Heald, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Importin+alpha+Partitioning+to+the+Plasma+Membrane+Regulates+Intracellular+Scaling.">Importin alpha Partitioning to the Plasma Membrane Regulates Intracellular Scaling.</a> Cell. 176 (4), 805-815 (2019).</li><li>Nguyen, P. A., Field, C. M., Mitchison, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prc1E+and+Kif4A+control+microtubule+organization+within+and+between+large+Xenopus+egg+asters.">Prc1E and Kif4A control microtubule organization within and between large Xenopus egg asters.</a> Molecular Biology of the Cell. 29 (3), 304-316 (2018).</li><li>Desai, A., Maddox, P. S., Mitchison, T. J., Salmon, E. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anaphase+A+chromosome+movement+and+poleward+spindle+microtubule+flux+occur+At+similar+rates+in+Xenopus+extract+spindles.">Anaphase A chromosome movement and poleward spindle microtubule flux occur At similar rates in Xenopus extract spindles.</a> Journal of Cell Biology. 141 (3), 703-713 (1998).</li><li>Mitchison, T. J., 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=Roles+of+polymerization+dynamics,+opposed+motors,+and+a+tensile+element+in+governing+the+length+of+Xenopus+extract+meiotic+spindles.">Roles of polymerization dynamics, opposed motors, and a tensile element in governing the length of Xenopus extract meiotic spindles.</a> Molecular Biology of the Cell. 16 (6), 3064-3076 (2005).</li><li>Mitchison, T. J., 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=Bipolarization+and+poleward+flux+correlate+during+Xenopus+extract+spindle+assembly.">Bipolarization and poleward flux correlate during Xenopus extract spindle assembly.</a> Molecular Biology of the Cell. 15 (12), 5603-5615 (2004).</li><li>Murray, A. W., Desai, A. B., Salmon, E. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Real+time+observation+of+anaphase+in+vitro.">Real time observation of anaphase in vitro.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 93 (22), 12327-12332 (1996).</li><li>Deming, P., Kornbluth, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Study+of+apoptosis+in+vitro+using+the+Xenopus+egg+extract+reconstitution+system.">Study of apoptosis in vitro using the Xenopus egg extract reconstitution system.</a> Methods in Molecular Biology. 322, 379-393 (2006).</li><li>Murray, A. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+cycle+extracts.">Cell cycle extracts.</a> Methods in Cell Biology. 36, 581-605 (1991).</li><li>Field, C. M., Mitchison, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assembly+of+Spindles+and+Asters+in+Xenopus+Egg+Extracts.">Assembly of Spindles and Asters in Xenopus Egg Extracts.</a> Cold Spring Harbor Protocols. 2018 (6), (2018).</li><li>Guan, Y., 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+robust+and+tunable+mitotic+oscillator+in+artificial+cells.">A robust and tunable mitotic oscillator in artificial cells.</a> Elife. 7, (2018).</li><li>Guan, Y., Wang, S., Jin, M., Xu, H., Yang, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reconstitution+of+Cell-cycle+Oscillations+in+Microemulsions+of+Cell-free+Xenopus+Egg+Extracts.">Reconstitution of Cell-cycle Oscillations in Microemulsions of Cell-free Xenopus Egg Extracts.</a> Journal of Visualized Experiments. (139), e58240 (2018).</li><li>Oakey, J., Gatlin, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidic+Encapsulation+of+Demembranated+Sperm+Nuclei+in+Xenopus+Egg+Extracts.">Microfluidic Encapsulation of Demembranated Sperm Nuclei in Xenopus Egg Extracts.</a> Cold Spring Harbor Protocols. 2018 (8), (2018).</li><li>Smythe, C., Newport, 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=Systems+for+the+study+of+nuclear+assembly,+DNA+replication,+and+nuclear+breakdown+in+Xenopus+laevis+egg+extracts.">Systems for the study of nuclear assembly, DNA replication, and nuclear breakdown in Xenopus laevis egg extracts.</a> Methods in Cell Biology. 35, 449-468 (1991).</li><li>Field, C. 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=Actin+behavior+in+bulk+cytoplasm+is+cell+cycle+regulated+in+early+vertebrate+embryos.">Actin behavior in bulk cytoplasm is cell cycle regulated in early vertebrate embryos.</a> Journal of Cell Science. 124, 2086-2095 (2011).</li><li>Chang, J. B., Ferrell, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mitotic+trigger+waves+and+the+spatial+coordination+of+the+Xenopus+cell+cycle.">Mitotic trigger waves and the spatial coordination of the Xenopus cell cycle.</a> Nature. 500 (7464), 603-607 (2013).</li><li>Chang, J. B., Ferrell, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Robustly+Cycling+Xenopus+laevis+Cell-Free+Extracts+in+Teflon+Chambers.">Robustly Cycling Xenopus laevis Cell-Free Extracts in Teflon Chambers.</a> Cold Spring Harbor Protocols. 2018 (8), (2018).</li><li>Chatterjee, S., Javier, M., Stochaj, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+analysis+of+nuclear+protein+traffic+in+mammalian+cells.">In vivo analysis of nuclear protein traffic in mammalian cells.</a> Experimental Cell Research. 236 (1), 346-350 (1997).</li><li>Mochida, S., Hunt, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calcineurin+is+required+to+release+Xenopus+egg+extracts+from+meiotic+M+phase.">Calcineurin is required to release Xenopus egg extracts from meiotic M phase.</a> Nature. 449 (7160), 336-340 (2007).</li><li>Heald, R., 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=Self-organization+of+microtubules+into+bipolar+spindles+around+artificial+chromosomes+in+Xenopus+egg+extracts.">Self-organization of microtubules into bipolar spindles around artificial chromosomes in Xenopus egg extracts.</a> Nature. 382 (6590), 420-425 (1996).</li><li>Helmke, K. J., Heald, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=TPX2+levels+modulate+meiotic+spindle+size+and+architecture+in+Xenopus+egg+extracts.">TPX2 levels modulate meiotic spindle size and architecture in Xenopus egg extracts.</a> Journal of Cell Biology. 206 (3), 385-393 (2014).</li><li>Sawin, K. E., Mitchison, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mitotic+spindle+assembly+by+two+different+pathways+in+vitro.">Mitotic spindle assembly by two different pathways in vitro.</a> Journal of Cell Biology. 112 (5), 925-940 (1991).</li><li>Belmont, L. D., Hyman, A. A., Sawin, K. E., Mitchison, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Real-time+visualization+of+cell+cycle-dependent+changes+in+microtubule+dynamics+in+cytoplasmic+extracts.">Real-time visualization of cell cycle-dependent changes in microtubule dynamics in cytoplasmic extracts.</a> Cell. 62 (3), 579-589 (1990).</li><li>Krauss, S. W., Lee, G., Chasis, J. A., Mohandas, N., Heald, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two+protein+4.1+domains+essential+for+mitotic+spindle+and+aster+microtubule+dynamics+and+organization+in+vitro.">Two protein 4.1 domains essential for mitotic spindle and aster microtubule dynamics and organization in vitro.</a> Journal of Biological Chemistry. 279 (26), 27591-27598 (2004).</li><li>Wang, S., Romano, F. B., Field, C. M., Mitchison, T. J., Rapoport, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiple+mechanisms+determine+ER+network+morphology+during+the+cell+cycle+in+Xenopus+egg+extracts.">Multiple mechanisms determine ER network morphology during the cell cycle in Xenopus egg extracts.</a> Journal of Cell Biology. 203 (5), 801-814 (2013).</li><li>Field, C. M., Nguyen, P. A., Ishihara, K., Groen, A. C., Mitchison, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Xenopus+egg+cytoplasm+with+intact+actin.">Xenopus egg cytoplasm with intact actin.</a> Methods in Enzymology. 540, 399-415 (2014).</li><li>Good, M. C., Heald, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+of+Cellular+Extracts+from+Xenopus+Eggs+and+Embryos.">Preparation of Cellular Extracts from Xenopus Eggs and Embryos.</a> Cold Spring Harbor Protocols. 2018 (6), (2018).</li><li>Field, C. M., Pelletier, J. F., Mitchison, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Xenopus+extract+approaches+to+studying+microtubule+organization+and+signaling+in+cytokinesis.">Xenopus extract approaches to studying microtubule organization and signaling in cytokinesis.</a> Methods in Cell Biology. 137, 395-435 (2017).</li></ol>

Xenopus laevis 계란 추출물은 다양한 세포 내 구조 10,14,15,16,17,18,21,31,32,33,34,35,36 및 세포질 조직 전체에 대한 이미징 기반 연구를위한 강력한 모델 시스템으로 부상했습니다.<sup class="...

세포질은 세포의 주요 부피를 구성하며 뚜렷한 조직을 가지고 있습니다. 진핵 세포질의 성분은 미세 소관 과꽃 및 골지체와 같은 광범위한 공간 구조로 자체 조립 될 수 있으며, 이는 세포의 정체성과 생리적 상태에 따라 동적으로 배열되고 뒤집어집니다. 따라서 세포질의 공간적 조직과 세포 기능과의 연관성을 이해하는 것은 세포가 어떻게 작동하는지 이해하는 데 중요합니다. Xenopus laevis 계란 추출물은 전통적으로 벌크 생화학 분석 1,2,3,4,5,6,7,8에 사용되어 왔지만 최근의 연구는 세포질 구조 및 세포 기능에 대한 기계 론적 연구를위한 강력한 라이브 이미징 시스템으로 확립되었습니다 9,10,11, 12,13,14,15,16,17,18. 이들 희석되지 않은 추출물은 세포질의 많은 구조 및 기능을 보존하는 한편, 종래의 세포 기반 모델(19,20)에서는 달성할 수 없는 세포질 내용물의 직접 조작을 허용한다. 이것은 세포질 현상을 특성화하고 기계적 토대를 해부하는 데 이상적입니다.
추출물을 이미징하기 위한 기존의 방법은 화학적 표면 개질 또는 미세유체 장치의 제조를 필요로 한다. 하나의 커버슬립-기반 방법은 유리 커버슬립(21)의 폴리에틸렌 글리콜(PEG) 패시베이션을 필요로 한다. 마이크로 에멀젼 기반 방법은 유리 표면22,23에 트리클로로 (1H, 1H, 2H, 2H- 퍼플 루오로 옥틸) 실란의 증착을 필요로한다. 미세유체 기반 시스템은 추출물 액적의 부피, 형상 및 조성을 정밀하게 제어할 수 있지만, 특수한 미세가공 설비(11,12,24)가 필요하다.
여기에서는 구현하기 쉽고 쉽게 구할 수 있는 저렴한 재료를 활용하는 계란 추출물을 이미징하는 대체 방법을 소개합니다. 여기에는 플루오르화 에틸렌 프로필렌(FEP) 테이프로 코팅된 슬라이드와 커버슬립이 있는 이미징 챔버의 준비가 포함됩니다. 이 챔버는 입체경과 정립 및 도립 현미경을 포함한 다양한 현미경 시스템으로 추출물을 이미징하는 데 사용할 수 있습니다. 이 방법은 위에서 논의한 기존 유리 기반 방법으로 얻은 유사한 광학 선명도를 달성하면서 표면의 화학적 처리가 필요하지 않습니다. 2D 필드에 걸쳐 균일한 두께의 추출물 층을 이미지화하도록 설계되었으며 추출물의 3D 볼륨을 이미지화하도록 쉽게 확장할 수 있습니다. 넓은 시야에서 집단 세포질 행동의 타임 랩스 이미징에 매우 적합합니다.
우리는 이미징 방법을 시연하기 위해 간기 정지 계란 추출물을 사용했습니다. 추출물 제제는 Deming 및 Kornbluth19의 프로토콜을 따릅니다. 간단히 말해서, 감수 분열 II의 중기에서 자연적으로 체포 된 난자는 저속 스핀에 의해 분쇄됩니다. 이 스핀은 감수 분열 정지로부터 세포질을 방출하고 추출물이 간기로 진행되도록합니다. 일반적으로, 사이토칼라신 B는 F-액틴 형성을 억제하기 위해 분쇄 스핀 전에 첨가된다. 다만, F-액틴이 필요한 경우에는 생략할 수 있다. 사이클로헥시미드는 또한 간기 추출물이 다음 유사분열로 들어가는 것을 방지하기 위해 분쇄 스핀 전에 첨가됩니다. 추출물은 이후 전술한 이미징 챔버에 배치되고 현미경에 놓입니다. 마지막으로, 현미경에 연결된 카메라에 의해 정의된 간격으로 시간이 지남에 따라 이미지가 기록되어 2D 필드에서 추출물의 동적 동작을 캡처하는 타임랩스 이미지 시리즈를 생성합니다.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>17 ml centrifuge tube</td>
			<td>Beckman Coulter</td>
			<td>337986</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>22x22 mm square #1 cover glass</td>
			<td>Corning</td>
			<td>284522</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aprotinin</td>
			<td>MilliporeSigma</td>
			<td>10236624001</td>
			<td>Protease inhibitor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cycloheximide</td>
			<td>MilliporeSigma</td>
			<td>01810</td>
			<td>Protein synthesis inhibitor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cytochalasin B</td>
			<td>MilliporeSigma</td>
			<td>C6762</td>
			<td>Actin polymerization inhibitor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Female Xenopus laevis frogs</td>
			<td>Nasco</td>
			<td>LM00535MX</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluorescent HiLyte 488 labeled tubulin protein</td>
			<td>Cytoskeleton, Inc.</td>
			<td>TL488M-A</td>
			<td>For visualizing the microtubule cytoskeleton</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluorescent HiLyte 647 labeled tubulin protein</td>
			<td>Cytoskeleton, Inc.</td>
			<td>TL670M-A</td>
			<td>For visualizing the microtubule cytoskeleton</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluorinated ethylene propylene (FEP) optically clear tape</td>
			<td>CS Hyde company</td>
			<td>23-FEP-2-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass Pasteur pipette</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>13-678-20C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Human chorionic gonadotropin (hCG)</td>
			<td>MilliporeSigma</td>
			<td>CG10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Imaging spacer</td>
			<td>Electron Microscopy Sciences</td>
			<td>70327-8S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Leupeptin</td>
			<td>MilliporeSigma</td>
			<td>11017101001</td>
			<td>Protease inhibitor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope slides</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>12-518-100B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mineral oil</td>
			<td>MilliporeSigma</td>
			<td>330760</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MitoTracker Red CMXRos</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>M7512</td>
			<td>For visualizing mitochondria</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pregnant mare serum gonadotropin (PMSG)</td>
			<td>BioVendor</td>
			<td>RP1782725000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Roller applicator</td>
			<td>Amazon</td>
			<td>B07HMBJSP8</td>
			<td>For applying the FEP tape to the glass slides and coverslips</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Single-edged razor blades</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>12-640</td>
			<td>For removing excessive FEP tape</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Transfer pipette</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>13-711-7M</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

xenopus laevis egg extract preparation and live imaging methods for visualizing dynamic cytoplasmic organization

전통적으로 대량 생화학 분석에 사용되는 Xenopus laevis 계란 추출물은 세포질 분열, 유사분열 방추 형성 및 핵 조립과 같은 세포질 현상을 연구하기 위한 강력한 이미징 기반 도구로 부상했습니다. 희박한 시점에서 샘플링된 고정 추출물을 이미지화하는 초기 방법을 기반으로 하는 최근의 접근 방식은 타임랩스 현미경을 사용하여 라이브 추출물을 이미지화하여 향상된 시간 해상도로 보다 역동적인 특징을 드러냅니다. 이러한 방법은 일반적으로 이미징 용기의 정교한 표면 처리가 필요합니다. 여기에서는 화학적 표면 처리가 필요하지 않은 계란 추출물의 라이브 이미징을 위한 대체 방법을 소개합니다. 구현이 간단하고 대량 생산된 실험실 소모품을 이미징에 활용합니다. 우리는 광시야 및 컨포칼 현미경 모두에 사용할 수 있는 시스템을 설명합니다. 2차원(2D) 분야의 이미징 추출물을 위해 설계되었지만 3D 이미징으로 쉽게 확장할 수 있습니다. 세포질 내에서 공간 패턴 형성을 연구하는 데 적합합니다. 대표적인 데이터를 통해 우리는 이 방법을 사용하여 제조된 간기 추출물에서 미세소관, 핵 및 미토콘드리아의 전형적인 동적 조직을 보여줍니다. 이러한 이미지 데이터는 세포질 역학 및 공간 조직에 대한 정량적 정보를 제공할 수 있습니다.

Xenopus laevis 계란 추출물은 간기 동안 세포질의자가 조직을 연구하는 데 사용할 수 있습니다. 도 2A는 성공적인 실험으로부터의 결과를 도시한다. 간기 핵의 재구성 및 시각화를 허용하기 위해 27 핵 / μL 및 0.38 μM 정제 된 GST-GFP-NLS27,28,29,30 (글루타티온 -S- 트랜스퍼 라제,...

Watch this Scientific Journal Video about Xenopus laevis Egg Extract Preparation and Live Imaging Methods for Visualizing Dynamic Cytoplasmic Organization at JoVE.com

Xenopus laevis Egg Extract Preparation and Live Imaging Methods for Visualizing Dynamic Cytoplasmic Organization

우리는 Xenopus laevis 알에서 희석되지 않은 세포질 추출물의 제조 및 라이브 이미징 방법을 설명합니다.

제노푸스 라에비스 동적 세포질 조직을 시각화하기 위한 계란 추출물 준비 및 라이브 이미징 방법

Traditionally used for bulk biochemical assays, Xenopus laevis egg extracts have emerged as a powerful imaging-based tool for studying cytoplasmic ...

이 방법은 개구리 알 추출물을 사용한 세포질 역학의 라이브 이미징에 적합하여 세포질의 공간 패턴 정보를 연구할 수 있습니다. 샘플은 균일하고 조정 가능한 두께의 레이어로 성형하고 2D 필드 또는 3D 볼륨에서 이미징할 수 있습니다. 이 방법은 비용 효율적이고 구현하기 쉽습니다.롤러 어플리케이터로 유리 슬라이드에 FEP 접착 테이프 층을 적용하여 시작하십시오. 깨끗한 면도날로 가장자리에 과도한 테이프를 잘라냅니다. 다음으로 같은 방법으로 FEP 테이프 코팅 커버 슬립을 준비하십시오.그런 다음 양면 접착 이미징 스페이서를 슬라이드의 FEP 테이프 코팅면에 적용하여 보호 라이너가 벗겨지지 않은 상태로 둡니다. 계란을 400 밀리리터 유리 비커로 옮기고 디캔팅하여 가능한 한 많은 알을 낳는 완충액을 제거하십시오. 그런 다음 계란을 100 밀리리터의 갓 준비된 탈염 용액에 넣고 부드럽게 소용돌이 치십시오.약 3 분 후, 용액을 부어 내고 100 밀리리터의 신선한 탈염 용액을 첨가하십시오. 알이 단단히 포장 될 때까지 배양을 계속하되 총 5 분 이상 탈염 용액에 알을 두지 마십시오. 배양 후, 가능한 한 탈염 용액을 제거하고 0.25x MMR 완충액에서 알을 씻는다.계란을 소용돌이 치고 버퍼를 붓습니다. 세척에 총 1 리터의 완충액이 사용될 때까지 몇 번 반복하십시오. 다음으로, 총 400 밀리리터의 계란 용해 완충액으로 계란을 몇 번 씻어서 세척 사이에 비정상적인 계란을 제거합니다.그런 다음 넓게 자른 팁이 있는 이송 피펫을 사용하여 계란 용해 완충액 17밀리리터가 포함된 17밀리리터의 둥근 바닥 원심분리기 튜브로 계란을 옮깁니다. 400g의 임상 원심 분리기에서 튜브를 15 초 동안 돌려 계란을 포장합니다. 그런 다음 파스퇴르 피펫을 사용하여 가능한 한 많은 계란 용해 완충액을 제거하십시오.포장 된 계란의 대략적인 부피를 결정하십시오. 그런 다음 포장 된 계란 위에 아프로 티닌, 류 펩틴 및 사이토 칼라 신 B를 각각 밀리리터 당 5 마이크로 그램과 시클로 헥사 마이드 밀리리터 당 50 마이크로 그램을 추가합니다. 스윙 버킷 로터에서 12, 000g 및 섭씨 4도에서 15 분 동안 튜브를 원심화하여 계란을 분쇄하십시오.그런 다음 18 게이지 바늘을 주사기에 부착하십시오. 바늘 끝 경사가 위를 향하도록 하여 세포질층의 바닥 측면에서 튜브를 뚫고 천천히 당겨 추출물을 회수합니다. 회수된 세포질 추출물을 새로운 마이크로 원심분리기 튜브로 옮기고 얼음 위에 보관합니다.이미징할 준비가 되면 원하는 시약과 형광 이미징 프로브로 추출물을 보충합니다. 준비된 슬라이드의 이미징 스페이서에서 상단 보호 라이너를 제거하고 웰 중앙에 약 7 마이크로 리터의 추출물을 침착시킵니다. 즉시 FEP 테이프로 코팅된 커버 슬립을 FEP 면이 추출물을 향하도록 하여 웰을 밀봉하고 신속하게 이미징을 진행한다.전동 스테이지와 디지털 카메라가 있는 도립 또는 직립 현미경에 슬라이드를 놓습니다. 명시야 채널과 형광 채널 모두에서 시간 간격으로 원하는 공간 위치에서 추출물을 이미지화합니다. 간기 동안 세포질의 자가 조직을 연구하기 위해 xenopus laevis 계란 추출물을 사용한 타임랩스 실험이 여기에 표시됩니다.실온에서 약 20분 동안 배양한 후 광산란이 고갈된 영역에서는 세포질 성분이 명시야 및 미토콘드리아 채널 모두에서 가시화되었다. 실온에서 약 60 분까지, 속이 빈 화환과 같은 구조를 형성하는 미세 소관과 각 구획으로 명확하게 분할되는 미토콘드리아로 세포와 같은 구획으로 구성된 공간 패턴이 잘 확립되어야합니다. 유리에 FEP 테이프가 있는 경우와 없는 이미징 챔버의 추출물 성능 비교가 여기에 나와 있습니다.FEP 테이프 유리로 만든 챔버에서 추출물은 정상적인 세포와 같은 패턴으로 자기 조직화되었습니다. 유리 표면이 FEP 테이프로 덮여 있지 않은 챔버에서 추출물은 비정상적인 명시야 및 미세 소관 패턴을 보여 시간이 지남에 따라 점점 더 파괴되었습니다. GST-mCherry-NLS 단백질의 핵 수입에서 유의 한 차이는 관찰되지 않았다.기억해야 할 중요한 사항은 FEP 테이프로 유리 표면을 부동태화하고 추출물을 준비하는 동안 모든 나쁜 계란을 제거하는 것입니다. 이 시스템을 사용하면 추출물 샘플의 두께를 쉽게 제어할 수 있으므로 라이트 시트 현미경을 사용하여 세포질 패턴을 3D로 이미징할 수 있습니다.

Research

JoVE Journal

Biology

Xenopus laevis Egg Extract Preparation and Live Imaging Methods for Visualizing Dynamic Cytoplasmic Organization

Plastic Embedding and Sectioning of Xenopus laevis Embryos

플라스틱 삽입 및 Xenopus laevis의 태아의 Sectioning

연구

생물학

Obtaining Eggs from Xenopus laevis Females

Xenopus laevis 여성의 난자를 구하기

The eggs of Xenopus laevis intact, lysed, and/or fractionated are useful for a wide variety of experiments. This protocol shows how to induce egg laying, ...

Preparation and Fractionation of Xenopus laevis Egg Extracts

Xenopus laevis 에그의 작성과 분류는 압축을 풉니다

Crude and fractionated Xenopus egg extracts can be used to provide ingredients for reconstituting cellular processes for morphological and biochemical ...

Microinjection of Xenopus Laevis Oocytes

Xenopus Laevis의 Oocytes의 Microinjection

Microinjection of Xenopus laevis oocytes followed by thin-sectioning electron microscopy (EM) is an excellent system for studying nucleocytoplasmic ...

Visualizing RNA Localization in Xenopus Oocytes

Visualizing RNA Localization in Xenopus Oocytes

머릿속 RNA 현지화에서 Xenopus Oocytes

RNA localization is a conserved mechanism of establishing cell polarity.  Vg1 mRNA localizes to the vegetal pole of Xenopus laevis oocytes and acts to ...

Live-cell Imaging and Quantitative Analysis of Embryonic Epithelial Cells in Xenopus laevis

Live-cell Imaging and Quantitative Analysis of Embryonic Epithelial Cells in Xenopus laevis

라이브 셀 이미징 및 배아 상피 세포의 정량 분석 Xenopus laevis</em

Embryonic epithelial cells serve as an ideal model to study morphogenesis where multi-cellular tissues undergo changes in their geometry, such as changes ...

Preparing Individual Drosophila Egg Chambers for Live Imaging

Preparing Individual Drosophila Egg Chambers for Live Imaging

개별 준비 Drosophila</em라이브 이미징을위한> 계란 회의소

Live cell imaging is an important technique applied to a number of Drosophila tissues used as models to investigate topics such as axis specification, ...

Facial Transplants in Xenopus laevis Embryos

Facial Transplants in Xenopus laevis Embryos

의 얼굴 이식<em&gt;는 Xenopus laevis의</em&gt; 태아

Craniofacial birth defects occur in 1 out of every 700 live births, but etiology is rarely known due to limited understanding of craniofacial development. ...

Visualizing Cytoplasmic Flow During Single-cell Wound Healing in Stentor coeruleus

Visualizing Cytoplasmic Flow During Single-cell Wound Healing in Stentor coeruleus

Although wound-healing is often addressed at the level of whole tissues, in many cases individual cells are able to heal wounds within themselves, ...

Reconstitution Of &#946;-catenin Degradation In Xenopus Egg Extract

Reconstitution Of ÃƒÅ½Ã‚Â²-catenin Degradation In Xenopus Egg Extract

β-catenin의 저하의 재구성<em&gt; Xenopus의</em&gt; 계란 추출

Xenopus laevis egg extract is a well-characterized, robust system for studying the biochemistry of diverse cellular processes. Xenopus egg extract has ...