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Developmental Biology

植物组织细胞壁中阿拉比诺格拉坦蛋白和皮克廷的荧光免疫化

Published: February 27, 2021 doi: 10.3791/61034

Summary

该协议详细描述了用于阿拉伯甘草蛋白和果胶免疫的植物材料是如何固定的,嵌入亲水丙烯酸树脂中,在玻璃滑梯上分节并安装。我们显示细胞壁相关的表位将被检测到与特定的抗体。

Abstract

植物发育需要根据内部和外部的刺激不断调整细胞壁的组成和结构。细胞壁由纤维素和非纤维素多糖以及蛋白质、酚类化合物和水组成。90%的细胞壁由多糖(例如皮茨坦)和阿拉伯甘草蛋白(AGPs)组成。植物组织学部分特定甘草表位的荧光免疫化仍然是揭示墙体多糖网络、结构和组件改造的关键工具。

在这里,我们报告一个优化的荧光免疫化程序,以检测来自AGP和植物组织中的皮瓣的甘油表位。与植物样品的LR-White嵌入一起使用甲醛/谷胱甘肽固定,从而更好地保存组织结构和组成。用超微切除术获得的嵌入式样品的细小部分用于特定抗体的免疫化。该技术提供高分辨率、高特异性以及检测同一样本中多个甘油表位的机会。该技术允许甘油的亚细胞定位,并检测其在细胞壁中的积累水平。它还允许在开发过程中确定AGP和果胶分布的空间-时间模式。使用此工具最终可能指导研究方向,并将甘草与植物中的特定功能联系起来。此外,获得的信息可以补充生化和基因表达研究。

Introduction

植物细胞壁是由多糖和糖蛋白组成的复杂结构。细胞壁是极具活力的结构,其结构、组织和组成因细胞类型、定位、发育阶段、外部和内部刺激1而异。阿拉比诺格拉坦蛋白(AGPs)和皮丁是植物细胞壁的重要组成部分。AGP是高糖化蛋白,果胶是同源多糖,其组成、数量和结构在不同的植物发育阶段2、3、4差异很大。AGP和果胶研究表明,他们参与了几个植物过程,如编程细胞死亡,对副生压力的反应,性植物繁殖,等等5。这些研究大多从免疫化研究获得的信息开始。

鉴于其复杂性,研究细胞壁需要许多不同的工具。使用单克隆抗体 (mAbs) 检测甘草表位是解决聚糖和糖蛋白沿此结构分布的宝贵方法。有大量的mAb可用于检测甘油表位和每个mAb的特异性正在不断改善,以及6。此处描述的技术适用于所有植物物种,是指导未来研究方向的完美工具,可能涉及更昂贵和复杂的技术。

在这项技术中,特定的抗体在化学上与荧光染料结合,如FITC(荧光异硫氰酸酯)、TRITC(四甲基多胺-5-(和6)异硫氰酸酯)或几种亚历克萨氟酸盐染料。免疫荧光提供了几个优点,允许在荧光显微镜下直接观察到的甘精的清晰和快速的亚细胞定位。它是高度具体和敏感的,因为样品的制备可以有效地保护抗原的自然结构,即使存在于较低的量。它允许检测多个抗原在同一样本中,最重要的是,提供高质量和视觉上美丽的结果。尽管荧光免疫研究提供了巨大的力量,但它们往往被认为难以执行和实施,很可能是因为缺乏允许可视化程序不同步骤的详细方案。在这里,我们提供了一些简单的指南,如何执行这项技术,以及如何获得高质量的图像。

对于此处提交的协议,样品必须首先使用最合适的固定剂进行固定和嵌入。虽然被认为是一种耗时且相对繁琐的技术,但植物样本的正确固定和嵌入是确保免疫化检测成功的关键。为此,最常见的是使用交叉链接固定剂(如醛)进行化学固定。交叉连接固定剂在组织分子之间建立化学键,稳定和硬化样品。甲醛和谷胱甘肽是交叉连接固定剂,有时两种固定剂的混合物使用7。甲醛为组织提供了很好的结构保存和长时间的保存,产生小组织缩水,并与免疫污染相容。谷胱甘肽是一种更强、更稳定的固定剂,通常与甲醛结合使用。谷胱甘肽的使用有一些缺点,必须考虑到,因为它引入一些自由醛组到固定组织,这可能会产生一些不具体的标签。此外,蛋白质和其他分子之间的交叉连接偶尔可能会使一些目标表位无法接触到抗体。为了避免这种情况,必须仔细定义固定的数量和持续时间。

固定后,样品嵌入适当的树脂中,在获得部分之前变硬。伦敦树脂(LR-White)丙烯酸树脂是免疫化研究的首选树脂。与其他树脂不同,LR-White是亲水的,允许抗体达到其抗原,无需任何治疗,以促进它。LR-White 还具有提供低自动荧光的优势,允许在免疫荧光成像过程中降低背景噪音。

有许多染色技术可用于检测细胞壁的不同成分,如阿尔西亚蓝色染色,甲丁蓝色染色或周期性酸-希夫(PAS)染色。这些都没有提供免疫分析的力量8。这种方法在糖的检测方面具有更大的特异性,提供了关于细胞壁组成和结构的更广泛的信息。

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Protocol

1. 样品准备:固定、脱水和LR-白色嵌入

  1. 固定和脱水
    注:固定过程对于保存样本至关重要:通过交叉链接分子,细胞代谢停止,确保细胞完整性,防止分子扩散。固定剂和使用的浓度必须调整到该目的,使抗原充分暴露与抗体相互作用。以下协议结合了准甲醛的轻度固定能力,以及谷胱甘肽的更强效果。其比例被优化为AGP和细胞壁组件,但它适用于其他蛋白质和细胞结构。随后的脱水过程将为 LR-White 嵌入准备样品。本实验使用了来自几个植物物种的植物组织。从田间生长的树木中采集了 Quercus子 样本。保拉·鲁德尔(英国伦敦邱花园)与我们亲切地分享了 特里图里亚潜水 器样品。
    1. 将所有阿拉比多普西斯植物直接播种在土壤上,在相对湿度为 60% 的室内生长设施中生长,在 21 °C 下日/夜循环 16 小时光,在 18 °C 时以 8 小时黑暗生长。 选择要分析的植物组织,并修剪样本不超过 16 mm2 的大小。
    2. 立即将样品转移到以前充满足够冷固定溶液的玻璃瓶(2%甲醛(w/v)、2.5%麸质醛(w/v)、25 mM PIPES pH 7 和 0.001% Tween-20(v/v)),以完全淹没样品(图 1A)。
      警告:甲醛和谷胱甘肽都是通过吸入和接触可能有害的固定剂。在烟雾罩上执行固定步骤,并穿足够的防护服和亚硝酸盐手套。从这一步骤开始,所有解决方案,包括酒精系列,直到70%,应存储,供专门人员以后净化。
    3. 收集完所有样品后,刷新固定剂。
    4. 将小瓶转移到真空室,慢慢吸尘。到达-60 kPa后,浮动材料将开始沉入小瓶底部(图1B)。
    5. 在室温下保持不超过 -80 kPa 的真空下 2 小时。
    6. 慢慢释放真空,密封玻璃瓶,在4°C处过夜。
    7. 丢弃在夜间固定期间未下沉的任何样品。用 25 mM PBS pH 7 清洗剩余样品 10 分钟,然后在 25 mM PIPES 缓冲 pH 7.2 中清洗 20 分钟。
    8. 乙醇系列中的样品脱水(25%、35%、50%、70%、80%、90%和3倍100%乙醇),每次20分钟。立即将脱水样品转移到标记的玻璃瓶中嵌入(图 1C)。
      注:脱水过程可在 70% 乙醇步骤中暂停。
  2. LR-白色树脂嵌入
    注:LR-White 是一种低粘度无疏水丙烯酸树脂,非常适合穿透具有许多厚壁层的组织。LR-White 还有几个硬度等级,适合切割大多数植物样品。请确保用过的树脂已经与混合在一起的适当催化剂一起供应,或按照供应商的说明准备树脂。以下嵌入过程很慢,但结果在很大程度上证明了手段的合理性。
    1. 通过在乙醇中与 LR-White 树脂一起孵育一系列新月树脂浓度(1:3、2:3、1:1、3:2、3:1、1:0),在每步 4 °C 下孵育 24 小时。
      警告:LR-白树脂是一种低毒性的丙烯酸树脂:然而,它可能是通过接触和吸入对皮肤的刺激。强烈建议在通风良好的区域或烟雾罩下工作,并配有适当的防护服和氮化物手套。
    2. 刷新 LR-白色树脂,并在 4 °C 下再孵育 12 小时。
    3. 准备适当尺寸嵌入明胶胶囊(大小 1 (0.5 mL) 的样品高达 3 毫米, 2 x 0.37 mL 的样品高达 5 毫米或 3 x 0.3 mL 的样品高达 8 毫米, 和纸标签 (图 1D).
      注意:选择胶囊大小比样品稍大,以便标本可以完全封闭在树脂中。此外,请记住用铅笔标记标签,因为笔或印刷油墨会污染树脂,破坏样品。
    4. 将一滴新鲜的LR-白色树脂涂抹在每粒胶囊的底部。
    5. 将样品放在每个明胶胶囊中,用新鲜树脂填充至最大容量。放置胶囊帽,轻轻按压形成密封密封(图1E)。
    6. 在 58 °C 下将树脂聚合 24 至 48 小时,或直到完全硬化。
    7. 在室温下存储样品。
      注:聚合后LR-白色树脂是惰性的。

2. 幻灯片准备

注意:玻璃滑梯必须清洁,不含任何灰尘、油脂或任何其他污染物。甚至新的幻灯片必须清洗,因为一些供应商使用油和洗涤剂,以防止幻灯片粘在一起。任何油脂或洗涤剂都会干扰滑梯的节粘附,即使用聚 L-赖氨酸处理也是如此。绒毛和灰尘会影响标本的观测结果,并很可能破坏实验。带反应井的特氟隆涂层滑梯非常适合此任务。它们价格实惠,可重复使用,并大大减少了所需的抗体溶液量。通过适当的清洁,优质的荧光免疫接种可以以非常实惠的成本进行。

  1. 滑动洗涤
    1. 将滑梯放在染色架中,并盖上清洁液(0.1% SDS(w/v)、1% 醋酸(v/v)、10% 乙醇(v/v)。
    2. 保持轻微的搅拌20分钟。
    3. 将染色架转移到有轻微搅拌的 ddH2O 浴池 10 分钟。重复4次。
    4. 小心地将机架排干,然后短暂浸入 100% 乙醇中,让滑梯在无尘环境中干燥。
    5. 存储直到使用。
  2. 聚-L-赖氨酸涂层(可选)
    注意:小部分通常粘得很好,以清洁玻璃滑梯。此步骤仅建议用于较大的部分(+2 mm2)。较大的部分倾向于折叠和皱纹,不可取。然而,如果需要,使用反应幻灯片与更大的孔。按上述方式进行清洁,并按以下方式进行。
    1. 将干净的幻灯片放在方形的培养皿中。派珀特 0.001% 聚 L-赖氨酸溶液 (w/v) 覆盖滑梯的孔,无需溢出。
    2. 让幻灯片在 40 °C 下在封闭的 Petri 菜肴中干燥过夜。
      注:涂层滑梯已准备就绪,可在室温下存放在无尘环境中数月。

3. 样品修剪和剖面

  1. 样品修剪
    1. 用锋利的剃须刀刀片,在立体显微镜下修剪 LR-White 方块,形成金字塔形结构,其中顶点垂直于样品感兴趣的区域(补充图 1A)。
      注意:超微原子标本持有人是固定块的绝佳工具。如果设备没有通用标本架,请使用最适合圆形方块的标本支架。
    2. 修剪金字塔结构,去除垂直于金字塔主轴的过量树脂的细片。
    3. 继续,直到样品到达形成切割表面。在切割表面内,目标样品最好以梯形形状封闭。
      注意:树脂块可以进一步修剪在狭缝角度,以减少部分表面积与锋利的刀片(图1F)。
  2. 半薄剖腹产
    注:将使用带玻璃刀的微切除术。抗体与表位结合的能力将制约免疫带反应的成功。LR-白色树脂的亲水性质将允许抗体与样品部分的良好接触。更薄的部分将呈现较淡的 Calcofluor 着色,将用于帮助定位部分并协助成像过程。适用于以后可能应用的其他污渍也是如此。此外,厚度过高也会影响图像采集质量。根据组织特征,可以在 200 到 700 nm 之间找到适合部分厚度的折衷方案。将方块紧紧地安装在超微切除的标本架上。
    1. 通过超微切除术,制作厚度在 200 到 700 nm (图 1G)之间的部分。
    2. 通过将某些部分转移到玻璃滑梯上的 ddH2O 落点来检查部分区域。将幻灯片放在 50 °C 热板上,直到水蒸发。污渍将 1% 的托卢丁蓝 O (w/v) 放入 1% 的玻酸溶液 (w/v) 中, 在 30 s 的部分。在显微镜下冲洗和观察。
    3. 找到所需的结构后,将一到两个部分转移到之前放置在清洁反应滑梯每个井上的 ddH2O 的每一滴。
    4. 将每个幻灯片放在一个封闭的干净的 10 厘米方形培养皿中,让它在 50 °C 处干燥。
    5. 将幻灯片存储在一个干净的存档框中,直到使用。

4. 免疫化

注:荧光免疫程序依赖于连续使用两种抗体。原发性抗体针对特定目标抗原提出。二次抗体是专门针对原发性抗体而提出的,对于荧光技术,它与荧光(FITC在此特定协议中)结合在一起。原发性抗体将用于检测样品中的目标抗原,二次抗体将用于标记洗掉原发性抗体过量后与样品相连的主要抗体的位置。控制是此检测的重要组成部分,必须始终执行,以确保观测的准确性。幻灯片上的一口井应保留用于负控制,其中将跳过原发性抗体处理,因此在实验结束时不应观察到任何信号。实验中必须包括积极的控制,用标签已经为人所知和确定的抗体处理好一个抗体。阳性控制用于确认二次抗体标签的有效性和反应条件,而负控制测试二次抗体特异性。

  1. 准备一个孵化室,将一些阻尼纸巾放在移液器提示盒的底部,然后用锡箔包裹它(补充图1B-1E)。将幻灯片放在孵化室中。
  2. 每 8 毫米井的阻塞溶液滴 50μL(1 M PBS 中 5% 脱脂干牛奶(w/v),孵育 10 分钟。取出阻塞溶液,用 PBS 两次清洗所有油井 10 分钟。
  3. 在阻塞溶液中准备主要抗体溶液(见 补充表1)、1:5(v/v)抗体:估计每8毫米井约40μL。
    注:抗体的浓度必须根据制造商的协议进行调整。
  4. 用 ddH2O 进行最后一次洗涤 5 分钟,切勿让油井完全干涸。
  5. 派珀特反应井的主要抗体溶液。控制井的移液器阻塞解决方案。
  6. 关闭孵化室,让在室温下站立2小时,然后在4°C过夜。 准备次要抗体溶液,1%在阻塞溶液(v/v)约40μL每口井。用锡箔盖住它。
  7. 用PBS清洗所有油井两次10分钟,然后用ddH2O再洗10分钟。
  8. 派珀特是所有油井的次要抗体溶液。从现在起,保护滑梯免受光线照射。
  9. 在室温下在黑暗中孵育3-4小时。
  10. 用 Pbs 洗两次所有井 10 分钟, 然后用 ddh2O 再洗 10 分钟。
  11. 将一滴钙氟(1:10,000(w/v)荧光灯亮度28(PBS)涂抹到每口井上。无需清洗,将一滴安装介质(见材料表)涂抹到每口井上,并放置一个盖夹(图1H)。
  12. 使用荧光显微镜观察,配备 10 倍/0.45、20 倍/0.75、40 倍/0.95 和 100 倍/1.40 透镜,使用紫外线(用于钙氟污渍)和 FITC 过滤器,分别检测细胞壁和免疫化(图 1I)。使用以下波长:紫外线激发/发射 (nm) 358/461 和 FITC 485/530。
  13. 为了更好地可视化结果,将两个图像与 ImageJ 或类似图像重叠。

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Representative Results

在成功的实验中,次要抗体将以一致的方式以亮绿色具体定位特定表位的位置,从而在细胞、组织或器官的某一发育阶段对细胞壁组成进行定性。例如,LM6抗体对1,5-arabinan具有很高的亲和力,这种化合物具有I型拉诺拉图罗南,可以发现大量标记正在发育的 Quercus子 体的细胞壁(图2A),从而可以得出结论,这种类型的果胶是丰富的,是主要细胞壁成分的一部分。JIM5具有亲和力,对通常存在于 Quercus子 胚胎根端的同源性金枪鱼(图2B)具有亲和力,具体说明器官的机械特性。木糖醇是一种富含与细胞壁松动相关的木糖的果胶,它们存在于退化细胞中。抗体LM8特别识别木虫,在成熟的器官中,它可以用来检测退化细胞或组织,如 在Quercus子 橡子成熟(图2C)的最后阶段的内脏细胞。

JIM13 具有与生殖相关的结构、与 阿拉比多普西斯塔利亚纳 微游戏生成相关的细胞系 (图 2D)上的 AGP 的亲和力。JIM8 还识别存在于与生殖有关的细胞和器官中的 AGP 的表象,如巴萨尔血管骨 三叶草图 2E - 2F )的污名化和微孔。这两种抗体都被认为是植物9中游戏植物细胞系的分子标记物。

此协议的常见错误通常很容易检测和识别。当洗涤被跳过或反应井被放干时,二次抗体通常会以不具体的涂片出现,不分青红皂白地覆盖在细胞、组织、树脂和滑动上(图3A)。如果未正确洗去无边界的原发抗体(图3B),将形成绿色荧光的聚合物。这种技术失败的另一个常见原因是与部分的折叠和/或分离(图3C),使实验毫无用处。此问题通常与部分与幻灯片的粘附性差有关,可能是由于使用不干净的滑梯和/或主动清洗。

样品制备也是此过程的关键步骤。幸运的是,最常见的固定和嵌入问题很容易被发现(图3D)。如果一切顺利,树脂块将没有裂缝,样品将清晰可见,淡黄色到浅棕色(图3D-1)。低效嵌入的样品将显示粉状白点或区域(图 3D-2)。将样品尺寸保持在 8 mm 以下对于保证固定解决方案的渗透非常重要。当样品固定不良时,它们将呈现深棕色几乎黑色(图3D-3)。此外,聚合温度对于保持表位和树脂的适当硬化都很重要。温度过高会导致树脂破裂,使样品无法分割(图3D-4)。

Figure 1
图 1.完整协议概述。请点击这里查看此数字的较大版本。

Figure 2
图2:植物样品中AGP和Pectin免疫化的典型结果。A) LM6 标记的阿拉伯皮质在奎尔库斯子乙醚在 meiosis I. (B) 低甲基酯化皮质在奎尔库斯子胚胎根尖由 JIM5。(C) 由LM8标记的西洛加拉图罗南在奎尔库斯子成熟橡子的消退内窥板。(D) JIM13 在阿拉伯塔利亚娜的挂毯和四重奏中标记 AGP。(E)由 JIM8 标记的 AGP 在特里图里亚潜水器的耻辱性。( F ) JIM8 标签 AGP 在微泡(白箭)的特里图里亚潜水器卵巢。米奥蒂克微孢子(麦克),塔佩图姆( Tp ),根( R ),根尖( Rt ),泰斯塔( Ts ),内多斯珀姆(埃德),胚胎( Em ),癫痫( Ep ),耻辱( SP ),奥武莱( Ov )。缩放条:100μm。请点击这里查看此数字的较大版本。

Figure 3
图3:协议中常见的错误和问题。A) 洗涤步骤的失败是由样品树脂上存在不具体的二次抗体涂片(+)来识别的。(B) 原发抗体的特异性差或洗涤失败导致 FITC 聚合物 (+) 的形成不粘结到特定位置。(C) 褶皱和部分分离往往是侵略性洗涤和不干净的幻灯片的结果。(D) 样品固定和嵌入示例:(1)样品尺寸和嵌入完美,(2)嵌入失败,(3)样品固定故障,(4)树脂硬化故障。FITC 标记为抗体(绿色)和钙氟-白色污渍(蓝色)。缩放条:100μm。 请点击这里查看此数字的较大版本。

补充图1. A) 块修剪序列的示意图表示,用于准备样品(黄色块),用于用超微切除术进行剖腹产。首先,去除明胶胶囊(1)。然后,它们首先以 40° 到 45° 的角度修剪到胶囊的两侧,切入样品 (2),在第一个 (3) 的 90° 下进行第二次切割,然后按照相同的规则 (5) 进行第三次切割(4)和第四次切割。从修剪的第一阶段结果金字塔形结构,山顶位于样品上方。最后,用锋利的刀片将山顶垂直剃光到树脂块主轴上,以到达嵌入式样品。应在程序结束时(6)获得方形或梯形表面。(B) 制造孵化室所需的用品:锡箔 (1)、双面胶带 (2)、纸巾 (3) 和移液器尖盒。(C) 第一步,锡箔用双面胶带固定在盒子上。(D) 第二步,移除移液器尖架,将纸巾放在盒子底部。(E) 第三步,纸巾被水阻尼,移液器尖架被放回行动有一个托盘的幻灯片。 请点击这里下载此文件。

补充表1:有用的单克隆抗体列表。 上表是可用抗体的示例,其中提供了有关其目标和购买地点的信息。 请点击这里下载此文件。

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Discussion

这里描述的植物荧光免疫化方法虽然无缝简单,但依赖于几个小步骤的成功。第一个是样品准备和固定。在第一步中,甲醛和谷胱甘肽的混合物用于交叉连接大多数细胞组件。溶液中的甲醛提供温和和可逆的固定,而谷胱甘肽提供更强的永久联系:两个固定剂之间的平衡提供了适当的交叉链接量,允许暴露的表位与主要抗体10反应。要使固定解决方案正常工作,样本必须很小。直径超过 7 毫米的大型结构很难修复,应剪切以确保固定穿透。

受伤或应激后,一些植物分泌大量的单宁形成暗沉淀物,可能与甲醛干扰固定过程的反应。将样品放在冰上,并在它变得多云时更换固定溶液有助于减少这种效果。空气也会干扰固定过程,随后在树脂的嵌入和硬化中。建议的真空处理应去除大部分空气。对于特别通风的组织,真空步骤可能进一步延长到2小时以上,直到没有更多的空气从样品中出来,它们沉入底部。在隔夜固定步骤后发现漂浮的任何样品都应丢弃。树脂嵌入为切割保存的样品提供了支持,其硬度应接近嵌入组织10。LR-White 分为三个硬度等级:木质硬化组织硬度等级、从叶子到花粉颗粒的绝大多数组织硬度等级,以及更细腻组织的软级。要进行完美的嵌入,树脂必须完全穿透样品:这是更好地获得缓慢和渐进的渗透。通过事先测试,可以使用较短的潜伏期。明胶胶囊既小又密封,非常适合LR-White树脂固化。对于大小 2 (0.37 mL), 固化应在 24 小时后在 58 °C 完成。 对于其他胶囊大小,应调整固化时间。LR-白色固化树脂应该从几乎无色到浅金色/琥珀色,感觉很难钉子。样品修剪和超微切除术的使用需要练习,但会产生清晰的数字。该部分的厚度和大小对于成像和免疫化检测非常重要。部分厚度应保持在500nm左右。过薄的部分会导致染色不良,超过 700 nm 的段厚会干扰图像的获取和分辨率。LR-White 树脂的亲水性质允许直接使用染色和免疫部分,而无需去除树脂。

阻塞溶液(1 M PBS 中 5% 的脱脂干牛奶)可减少抗体的非特异性结合。脱脂干牛奶是 BSA 或其他更传统的阻滞剂的可靠替代品,而且价格要低得多。在使用之前,阻塞溶液必须通过纸张过滤器进行过滤,以避免形成难以洗去聚合物、保留抗体和损害实验的沉淀物。建议的抗体比率和潜伏时间已优化,并成功地应用于不同的物种在几个研究9,11,12,13,14,15,16。

蒸发和光的阐述是免疫接种过程中必须避免的两个问题。潮湿和黑暗的孵化室解决了这两个问题。如何制作暗室的教程可以在补充图 1B-1E中找到。此免疫化协议要求使用针对目标表位的原发抗体,而没有自己的标签,以及与荧色素 (FITC) 结合的继发抗体,该抗体针对原发性抗体 IgG 升高。由于检测的严格性增加,这种方法比使用单个抗体检测系统具有几个优点,因为次要抗体与目标样本物种没有亲和力。该系统提供了更多的信号,因为主要抗体分子可能被二次抗体的几个分子瞄准,每个分子都携带荧光17。

强光或照片漂白导致的荧光衰变是该技术中的一个重要问题。特别是在探索微弱的局部信号时,信号在成像前可能会不可逆转地丢失。安装介质大大提高了荧色素18的稳定性和寿命:然而,这是非常可取的测试安装介质,因为有些人可能会与污渍和/或荧光,形成沉淀物和模糊图像的反应。用于观察和登记免疫接种的光学系统的配置是本次实验成功的最重要方面之一。由于部分的厚度降低,使用共分显微镜的好处是有限的。最成功的设置需要一台传统的直立表荧光显微镜,配备荧光光源、LED或汞灯泡19,具有足够的荧光级目标。此外,还需要为紫外线设置用于激发/发射 (nm) 358/461 和用于 FITC 的 485/530 的优质光滤光片。对于荧光图像的采集,冷藏单色数码相机由于其速度快、灵敏度高,而牺牲了真彩色信息20。多色摄像机能够轻松地从背景荧光中分出信号,但速度比单色相机慢,敏感度也低得多。

该方法受特定抗体可用性的限制。尽管针对植物表位的抗体种类庞大且不断扩大,但可以理解的是,并非所有植物化合物都已覆盖。此外,脂质往往通过描述的嵌入方法提取,因此不建议用于含油量高的组织。尽管牺牲了图像分辨率,但低温统计部分可能是另一种选择。在某些情况下,LR-白树脂聚合的温度可能会改变更敏感的表位。如果目标表位对温度敏感,则将 LR-White 切换为 LR-金树脂。LR-Gold 在 -25 °C 下在白光下聚合,可很好地保存热敏表位,但需要购置专门的聚合装置,其毒性略高于 LR-White。

这种方法已应用于广泛的物种和组织。它允许快速访问有关特定表位分布的可靠信息。为进化模型提供支持数据,识别细胞和组织中的标记和特定适应,同时提供视觉上诱人的结果。使用与荧光素结合的抗体在过氧化物或碱性磷酸酶结合替代品10,是较不费时,明显不太容易反应过度的人工制品,并提供一个明确的亚细胞分辨率难以与任何其他技术匹配。使用特定于细胞壁相关聚合物的抗体,可以深入了解化合物在非常有限的领域中的排列。这种解决办法很难从传统的生化工具中获得。不断扩大的一组原发性抗体为植物细胞内部工作提供了不断的新发现机会。

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Disclosures

作者声明没有利益冲突。

Acknowledgments

作者得到了由H2020-MSCA-RISE-2015和种子轮FCT PTDC/BIA-FBT/27839/2017资助的欧盟项目690946"性种子"(性植物繁殖-种子形成)的支持。AMP获得了欧盟MSCA-IF-2016项目(第753328号)的赠款。MC 获得了 FCT 博士资助 SFRH/BD/111781/2015 的资助。

Materials

Name Company Catalog Number Comments
25% (w/v) Gluteraldehyde Agar Scientific AGR1010 aq. Solution, methanol free
8 wells Glass reaction slides Marinfeld MARI1216750 other brands may be used
Acetic acid Sigma-Aldrich A6283
Anti-Rat IgG (wole molecule)-FITC antibody produced in GOAT Sigma-Aldrich F6258
cover slips, 24 mm x 50 mm Marinfeld MARI0100222 The cover slip should cover all the wells. Other brands may be used 
ddH2O na na
Absolute ethanol na na
Fluorescent brightner 28 Sigma-Aldrich F-6259
Gelatin capsules Agar scientific AGG29211 The capsule size should fit the size of the sample.
Glass vials na na Any simple unexpensive glass vials that can be sealed, may be used. The vials may be cleaned with 96% ethanol after use to remove LR-White residue and reused. 
LR-white medium grade, embdeding resin Agar Scientific AGR1281 LR-White comes in several forms; the medium grade provides an adequate cutting support for most tissues, while for harder tissues a harder grade of LR-white may be recommendable. If possible use a resin already mixed with the polimeration activator (benzoyl peroxide), if not please follow the instructions of the supplier to prepare the resin.
Non fat dry milk Nestlé na any non fat dry milk is adequate
Oven na na generic laboratory oven
Petri dish, 10 cm x 10 cm square na na
PIPES Sigma Aldrich P1851
Rat generated Monoclonal Anti-Body Plant probes na Several antibodies that recognize cell wall components are
available at both the Complex Carbohydrate research center
(CCRC, Georgia University USA) and Plant Probes (Paul
Knox Cell Wall Lab, at Leeds University UK). A short list of
some commonly used MABS and where they can be purchased
is presented in Supplemental Table 1
Razor blades na na regular razor blades
SDS Sigma-Aldrich L6026
Toluidine Blue-O Agar Scientific AGR1727
Tween 20 Sigma-Aldrich P9416
Ultramicrotome Leica Microsystems UC7
Upright epifluorescence microscope with UV and FITC fluorescence filters Leica Mycrosistems DMLb
Vacuum chamber na na
Vacuum pump na na
Vectashield vecta Labs T-1000 Other anti-fade may be used. Please do check for compatibility with FITC and the Fluorescente brightner 28. (Note: for a non-commercial alternative, (see Jonhson et al 198218) An anti-fade medium can be made by mixing 25 mg/mL of 1,4-Diazobicyclo-(2,2,2)octane (DABCO) in 9:1 (v/v) glycerol to 1xPBS. Adjust pH to 8.6 with diluted HCl.)

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发育生物学,第168期,阿拉比诺格拉坦蛋白,细胞壁,荧光免疫,组织学,免疫细胞化学,LR-白色树脂嵌入,皮汀,植物细胞,植物组织
植物组织细胞壁中阿拉比诺格拉坦蛋白和皮克廷的荧光免疫化
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Costa, M., Pereira, A. M., Coimbra, S. Fluorescent Immunolocalization of Arabinogalactan Proteins and Pectins in the Cell Wall of Plant Tissues. J. Vis. Exp. (168), e61034, doi:10.3791/61034 (2021).

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