倒置荧光显微镜搭配荧光蛋白能可视化观察活细胞的细胞器,而想达到更精细的特定目标细胞或特定部分进行标记示踪,则需要用到光激活、光转化或光控开关荧光蛋白,一般这需要共聚焦显微镜或者超分辨显微镜,但也有方法可以用普通的倒置荧光显微镜(宽场荧光)观察,今天我们就来跟大家介绍一下。
光转化荧光蛋白mEos2转化观察
·光转化荧光蛋白
光转化荧光蛋白Kaede有两个激发峰,两个发射峰
光转化荧光蛋白是超分辨成像常用的染料,以Kaede为例,在激发光照射下,会发出绿色荧光,而用紫外照射后,会不可逆地转化为红色荧光。这种特性可以让研究人员界定特定的细胞,或细胞的特定部分,作为ROI。
光转化荧光蛋白多来自珊瑚
这种绿红转化的荧光蛋白来自珊瑚,因其转化跟秋天的枫叶从绿变红相似,故而得名Kaede(枫叶),但由于性质限制,Kaede并不是可靠易用的商用活细胞染色剂。在超分辨成像中常用的光转化荧光蛋白主要有Dendra2、mEos2、和mKikGR三种。
Dendra2荧光光谱更符合常规激发块设计
·为什么用宽场荧光显微镜?
研究级倒置荧光显微镜MF53-N(宽场荧光)
一般的荧光显微镜都是宽场荧光显微镜,相比共聚焦显微镜,它的Z轴分辨率没有那么高,高倍放大下成像会有焦外激发形成的光晕,无法获得边缘非常锐利的荧光成像。
但荧光显微镜观察光转化荧光蛋白有几个好处,首先荧光显微镜的仪器成本要比共聚焦低得多,而且相对简便易用,是相对更普及的仪器设备。
长通U激发下的蕨叶,可见多色荧光
此外,共聚焦显微镜为了追求精度,通常无法在操作光转化的同时观察转化情况。而荧光显微镜的U紫外激发块配置,很多用的是LP长通发射滤光片,可以同时显示蓝色发射到红色发射,可以在操作光转化同时观察转化情况。
·荧光显微镜如何观察光转化荧光蛋白
研究级荧光显微镜MF43-N
荧光显微镜想要观察光转化荧光蛋白,先决条件是有多色激发块配置,并且荧光光路有视场光阑,用长通配置的U激发块(DAPI激发块),这可能需要研究级的荧光显微镜。
Connexin43-Dendra2揭示缝隙连接蛋白Cx动态
转化前的成像和准备:
1、关灯准备暗室成像,让眼睛适应暗室。
2、切换激发块到蓝色激发波长。
3、LED荧光光源把亮度调低,然后关掉;汞灯光源请插入ND滤光镜。关闭激发光挡板(如有)。
4、转换为100X油浸物镜或其他高倍物镜,油镜加油。
5、放置准备好的样品。
6、使用相衬观察,对焦到细胞上,把转化目标移到视野中间。
7、LED荧光光源打开激发光;汞灯光源打开激发光挡板(如有);
8、调节到合适参数,拍照,获得转化处理前绿色荧光图像。
9、切换激发块到绿色激发波长,调节参数拍摄红色荧光图像。通常没有或少量红色荧光。
Dendra2-H2B揭示组蛋白H2B非常稳定
操作观察转化荧光蛋白和成像:
1、相衬观察,确认目标在视野中间。
2、收小荧光光路的视场光阑,以将荧光照射范围缩小到视野中间。
3、切换激发块到紫外波长,调高LED荧光光源亮度,汞灯要拔出ND减光镜。可以在目镜下看到绿色荧光向红色荧光转化,可以调节荧光光路的视场光阑控制转化区域大小,转化时间可能耗时5-10秒,视乎紫外光源的强度。
4、切换到B激发块,打开荧光光路视场光阑,拍摄绿色荧光,切换到G激发块拍摄红色荧光,现在应该可以看到明显的红色荧光。
5、设定时间间隔,拍摄绿色和红色荧光,即可对特定细胞或者蛋白的变化进行研究了。
Dendra2-α-tubulin示踪微管蛋白动态聚合和分离
利用这套工作流,你还可以观察光激活蛋白、FRET荧光共振能量转移、光控开关荧光蛋白,对于一些比较宏观的教学和研究都非常方便。
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