方案是将6孔培养板中其中2孔的细胞进行转染,直接对FPR1-GFP的受体蛋白进行观察,主要观察发生的内吞运动,其他4孔细胞主要用于对FPR1被配体激活后辅助蛋白的动态变化进行观察,在该实验中学生可以根据实际的情况对设计的方案进行调整。
(四)研究受体的定位以及内吞運动
首先需要在有灭菌盖玻片的6孔板中平均分配6孔板中转染后的HEK293细胞,让细胞在灭菌盖玻片上进行生长,在温度为37℃,CO2浓度为5%的培养箱中培养18~24h,并且在进行实验的当天观察细胞的汇合度是否达到70%~80%,在6孔板中将其中2孔的细胞提前加入蛋白质合成的抑制剂放线菌酮进行过夜培养,然后使用激动剂对已经转染的细胞进行孵育,孵育时常分别为0min、5min、30min、45min,主要是对激动剂处理时间不同受体蛋白发生的定位以及内吞运动进行观察,再配置出不同浓度的激动剂fMLP对其进行稀释,在37℃,CO2浓度为5%的培养箱中孵育45min,对不同浓度激动剂对FPR1受体内吞运动的影响进行观察,待孵育完毕后吸出待检细胞中的细胞培养基,并使用PBS对细胞进行漂洗,漂洗后,首先使用多聚甲醛(浓度为4%)在室温中固定10min,再在6孔板中取出玻片,将其放置在滴有甘油的盖玻片上进行封片,最后使用荧光显微镜对绿色荧光蛋白的分布进行观测。
三、实验结果
(一)对不同时间的激动剂作用下FPR1从细胞膜到包浆的内吞运动进行观察
使用FPR1激动剂fMLP对有FPR1-pEGFP的细胞进行刺激转染,并在温度为37℃,CO2浓度为5%的培养箱中分别孵育0、5、30以及45min,用使用荧光显微镜对融合蛋白的定位进行观察,其膜受体蛋白内存运动的具体过程如图1所示。
由图1可以看出,在0min时加不加激动剂,受体蛋白主要在细胞膜上表达,而在5min时,部分的受体蛋白已经形成颗粒状,并出现了内吞运动,但是细胞膜上还存在一部分的受体蛋白。
(二)对激动剂浓度不同作用于FPR1后的受体内吞运动进行观察
使用不同浓度的FPR1激动剂对有FPR1-pEGFP的细胞进行刺激转染,浓度分别为1μmol/L、100nmol/L以及10nmol/L,在温度为37℃,CO2浓度为5%的培养箱中孵育45min,并使用荧光显微镜对受体蛋白的定位进行观察,其实主要的内吞运动如图2所示。
由图2可以看出,当激动剂为低浓度10nmol/L时,受体蛋白没有发生内吞运动,而在100nmol/L的刺激下,则开始发生部分的内吞运动,最后使用高浓度1μmol/L激动剂时,几乎全部发生了内存运动,这说明在受体蛋白内吞的数量与激动剂的浓度存在一定的关联。
四、结语
通过在生物化学实验中进行蛋白质动态运动的教学实践,可以了解到这种教学实践能够将实验的思考有效扩展开来,并且让学生学习到荧光蛋白显微成像技术,具有较强的综合性,也能积极调动学生学习的积极性,最后实验的结果也非常直观,能够让学生对蛋白质在信号刺激以及一系列分子事件当中的运动和相关机制得到更加深入的认识和了解,促进学生得到全面发展。
参考文献:
史影,王伟伟,叶伶燕,等.蛋白质动态运动在生物化学实验中的教学实践[J].实验技术与管理,2019,36(1):24-27.
编辑 陈鲜艳
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