애플 펄프에서 플루오-4/AM으로 세포질 Ca2+ 염색

Summary

사과 펄프 세포의 분리된 전형세포는 세포질 Ca²⁺ 농도를 검출하기 위해 칼슘 형광 시약으로 적재되었다.

Abstract

사이토솔릭 Ca^2+는 식물 개발에 중요한 역할을 합니다. 칼슘 이미징은 세포질에서 Ca^2+의 동적 변화를 감지하는 가장 다양한 방법입니다. 이 연구에서는 효소 가수분해에 의해 펄프 세포의 생존 가능한 전도를 얻었습니다. 격리된 프토프러스트들은 37°C에서 30분 동안 소분자 형광 시약(Fluo-4/AM)으로 배양되었다. 형광 프로브는 성공적으로 염색 된 세포색 Ca^{2 +} 그러나 vacuoles에 축적되지 않았습니다. La^3+,Ca²⁺ 채널 차단제, 세포질 형광 강도 감소. 이러한 결과는 Fluo-4/AM이 과일 육체에서 세포색 Ca^2+의 변화를 감지하는 데 사용될 수 있음을 시사합니다. 요약하자면, 우리는 과일의 살 세포로부터 프톱서를 효과적으로 분리하고 펄프 세포의 세포질에 소분자 칼슘 형광 시약을 적재하여 Ca^2+를 검출하는 방법을 제시한다.

Introduction

Ca²⁺ 식물 신호 변환 및 신진 대사 에 중요 한 역할을^1,2. 또한, 저장^5,6동안 경도, 당도 및 생리장애에 대한 감수성을 포함한 과일 품질 특성^3,4를조절한다. 세포질 Ca²⁺ 신호 변환에 중요 한 역할을 하 고 식물 성장 및 개발을 조절^7. 세포칼슘 항상성의 교란은 사과^8,배^9의갈색 반점 질환,^{토마토(10)의}배부패에 쓰라린 구덩이를 유도할 수 있으며, 과일 품질에 영향을 미치고 심각한 경제적 손실을 유발할 수^{있다 3,11.} 칼슘 이미징은 충분한 공간 적 및 시간적 해상도를 가지며 살아있는 세포^12,13에서Ca²⁺ 역학을 관찰하는 중요한 방법입니다.

현재, 살아있는 세포에서 세포내 칼슘 이미징을 위한 두 가지 주요 방법이 있다: 하나는 화학적 소분자 형광^{프로브(14)를}채택하고, 다른 하나는 유전자 인코딩 센서(GECI)^15,16이다. 과일 나무에 안정적인 형질 전환 시스템을 확립하고 더 긴 과일 발달의 어려움을 감안할 때, GECI_S는 과일 Ca^{2 +} 형광 화상 진찰에 적합하지 않습니다.

플루오-4/AM과 같은 소분자 형광 프로브는 특별한 장점이 있습니다: 그들의 AM 에스테르 형태(세포 투과성 아세톡시메틸 에스테르 유도체)는 형질, 급속및 비 세포독성^17을만드는 형질이 없는 살아있는 세포에 쉽게 대량으로 적재될 수 있다. 플루오-4/AM은 피루스 피리폴리아^18과 페투니아,^19의 꽃가루 튜브에 성공적으로 적재될 수 있을 뿐만 아니라 가드^셀(20)과 아라비도시스(21)의루트 모발에 탑재될 수 있다.

현재, 펄프^{세포(22)의}칼슘 형광 염색에 대한 보고는 거의 없다. 중요한 미네랄 요소로서 칼슘은 사과와 같은 나무 과일의 성장과 품질 관리에 중요한 역할을 합니다. 사과 나무는 전 세계적으로 중요한 경제 종으로 인식되고, 사과는 건강한 음식으로 간주됩니다^23. 이 연구에서는 효소 가수분해를 통해 사과 과일 펄프에서 실행 가능한 전도를 얻은 다음 소분자 형광 시약을 세포질에 로드하여 Ca^2+를검출했습니다.

Protocol

1. 프토플라스트 추출 기본 용액 준비: 20 mM CaCl2,5 mM 2-(N-morpholino)에탄술포닉산, 0.4 M D-소르비톨.참고: 기본 용액의 pH는 0.1M Tris 버퍼로 5.8로 조정되고 0.22 μm 수용성 필터를 통해 여과하고 4°C에 저장하였다. 효소 용액 준비: 0.3%(w/v) Macerozyme R-10 및 0.5%(w/v) 셀룰라아제 R-10을 기본 솔루션과 함께 혼합합니다. 1.5mL 원심분리기 튜브에 0.5mL의 효소 용액을 추가…

Representative Results

상술한 프로토콜에 따라, 우리는 펄프(도1)로부터실행 가능한 프톱라스트를 얻기 위해 효소 방법을 사용했다. 일부 프톱라스에는 바쿨올레가 있었고, 다른 프로토프라스는 그렇지 않았다. Protoplasts는 Ca2+ 형광 표시등이 그(것)들에 로드되지 않았을 때 형광을 전시하지 않았습니다. 플루오-4/AM이 프토플라스트에 적재되었을 때, 세포질은 바쿨올이 아닌 형광이<strong cla…

Discussion

이 연구에서는, 생존 성 전도는 효소 가수 분해에 의해 얻어졌다. 이 방법은 신선한 사과를 필요로합니다. 본 프로토콜은 연구 연구에 사용하기 위해 과일 펄프에서 많은 수의 프토플라스트를 신속하게 격리할 수 있게 합니다. 이 방법의 적용가능성은 ‘후지’에 만전을 기하지 않습니다. ‘두난’과 ‘꿀 크리스프’의 사과 펄프의 프톱스트도 동일한프로토콜(보충 도면 S4)을통해 추출할 수 ?…

Materials

10× phosphate-buffered saline	Solarbio	P1022	PBS (phosphate buffered solution) is a phosphate buffer solution, which can provide a relatively stable ionic environment and pH buffering capacity. It is a buffer salt solution often used in biology for molecular cloning and cell culture. The pH is 7.4.
2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid	Solarbio	M8010	Biological buffer
CaCl2·2H2O	Solarbio	C8370	Calcium chloride dihydrate is a white or gray chemical, mostly in granular form.
Cellulase R-10	Yakult Honsha	MX7352	Degrade plant cell walls.
D-sorbitol	Solarbio	S8090	It has good moisturizing properties, prevents drying, and prevents sugar, salt, etc. from crystallizing.
F-127	Thermo Fisher Scientific	P6867	Pluronic F-127 is a non-ionic, surfactant polyol (molecular weight of approximately 12500 Daltons), which has been found to be beneficial to promote the dissolution of water-insoluble dyes and other materials in physiological media.
FDA	Thermo Fisher Scientific	F1303	FDA is a cell-permeant esterase substrate that can serve as a viability probe that measures both enzymatic activity, which is require to activate its fluorescence, and cell-membrane integrity, which is required for intracellular retention of their fluorescent product.
Fluo-4/AM	Thermo Fisher Scientific	F14201	The green fluorescent calcium indicator Fluo-4/AM is an improved version of the calcium indicator Fluo-3/AM. The Fluo-4/AM loads faster and is brighter at the same concentration. It can be well excited with a 488 nm argon ion laser.
Fluorescence microscope	Thermo Fisher	EVOS Auto 2	Observe the fluorescence image.
Macerozyme R-10	Yakult Honsha	MX7351	Degrade plant tissue to separate single cells.
Tris	Solarbio	T8060	It is widely used in the preparation of buffers in biochemistry and molecular biology experiments.