JP5060931B2 - カルシウム測定方法 - Google Patents
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Description
[手順1]HeLa細胞にpcDNA3.1/オベリン発現ベクターを遺伝子導入し、一晩培養する。
[手順2]一晩培養したHeLa細胞の発光観察を行う。
[手順3]HeLa細胞にセレンテラジン(最終濃度60μM)を加えて、4時間静置する。
[手順4]HeLa細胞をATP(最終濃度500μM)で刺激する。
[手順5]手順4の直後、HeLa細胞をLUMINOVIEWにセットし、30秒間隔で発光画像および明視野画像のタイムラプス撮影を行う。発光観察条件として、対物レンズの倍率は20倍、露出時間は25秒、binningは2×2、CCDカメラはiXon(ANDOR社製)、である。
[手順6]タイムラプス撮像開始から20分後、Ionomysin(最終濃度1μM)で再刺激を行う。
[手順7]引き続き、HeLa細胞の発光画像および明視野画像のタイムラプス撮像を行う。
[手順8]手順5で撮影した各々の発光画像とそれに対応する明視野画像とを重ね合わせ、その重ね合わせた画像に対して複数のROI(Region of Interest:関心領域)を指定する(図5参照)。また、手順7で撮影した各々の発光画像とそれに対応する明視野画像とを重ね合わせ、その重ね合わせた画像に対して複数のROIを指定する(図6参照)。そして、指定した各ROIの発光強度を各々の発光画像に基づいて測定し、その発光強度の経時変化をグラフで表示する(図7参照)。
[手順1]HeLa細胞をf35‐mmガラスボトムディッシュ(1×105cells/dish)にまいて、10%の牛胎児血清を含むダルベッコ変法イーグル培地(DMEM)中で、CO2インキュベーター内で一晩培養する。
[手順2]HeLa細胞がガラスボトムディッシュの底に張り付いたのを確認した後、サイトメガロウィルス(CMV)のプロモーターで発現が誘導されるオベリン遺伝子の発現ベクターおよびヒトのc−fosプロモーターで発現が誘導されるホタルルシフェラーゼ遺伝子の発現ベクターを、FuGENE HD(ロシュ社製)を用いて添付のマニュアル通りにHeLa細胞に遺伝子導入する。
[手順3]遺伝子導入を行ったHeLa細胞をCO2インキュベーター内で一晩培養する。
[手順4]培養液を、1mMのルシフェリン(プロメガ社製)および1/100容量のRenilla Luciferase Substrate(プロメガ社製)を含む無血清培地(DMEM)に交換して、引き続きCO2インキュベーター内で4時間静置する。
[手順5]遺伝子導入したHeLa細胞を培養したディッシュを、発光イメージングシステム“LV−200”(オリンパス社製)のステージに設置し、20倍の対物レンズを用いてその細胞を観察する。手順6に示す刺激を行う前の1分間のオベリン遺伝子の発光を30秒おきに発光画像として取得する。発光画像および明視野画像は、EM−CCDカメラ(IXON、Andor社製)を用いて撮像した後、それら画像をパーソナルコンピュータに取り込んだ。各画像の解析および保存は、Metamorphソフトウェア(ユニバーサルイメージング社製)を用いて行った。
[手順6]ATP(和光純薬社製)を終濃度500mMとなるように培地へ加えることでHeLa細胞への刺激を行う。
[手順7]刺激を行った直後から19分間、オベリン遺伝子の発光を30秒おきに発光画像として取得する。なお、発光した細胞をオベリン遺伝子発現細胞として同定した。さらに、刺激を行った20分後から12時間後まで、ルシフェラーゼ遺伝子の発光を12分おきに発光画像として取得する。なお、発光した細胞をルシフェラーゼ遺伝子発現細胞として同定した。なお、ルシフェラーゼ遺伝子の発光画像を取得する際には、オベリン遺伝子の発光を遮断するために610ALPフィルター(オメガ社製)を用いた。
[手順8]手順5および手順7で取得した画像を市販の画像処理用ソフトウェアであるMetamorphを用いて解析を行い、画像の輝度値を発光強度と見做してグラフを作成する。オベリン遺伝子の発光画像とルシフェラーゼ遺伝子の発光画像を重ね合わせて、両方の発光が得られた細胞を、オベリン遺伝子およびルシフェラーゼ遺伝子を共発現する細胞として同定し発光強度変化の解析を行う。オベリン遺伝子およびルシフェラーゼ遺伝子の両方の発光が得られた3個の細胞(Cell1,2,3と命名)を選択し、それぞれの発光画像を図8、図9および図10に示した。また、選択した各細胞においてATPによる刺激前後のオベリン遺伝子の発光強度を経時的にプロットし、グラフを作成した(図11、図12および図13参照)。さらに、選択した各細胞においてATPによる刺激後のルシフェラーゼ遺伝子の発光強度を経時的にプロットし、グラフを作成した(図14、図15および図16参照)。
103 容器(シャーレ)
104 ステージ
106 発光画像撮像ユニット
106a 対物レンズ(発光観察用)
106b ダイクロイックミラー
106c CCDカメラ
106d スプリットイメージユニット
106e フィルターホイール
106f 結像レンズ
110 画像解析装置
112 制御部
112a 発光画像撮像指示部
112b 発光画像取得部
112c 画像解析部
112d 解析結果出力部
114 クロック発生部
116 記憶部
118 通信インターフェース部
120 入出力インターフェース部
122 入力装置
124 出力装置
Claims (6)
- 細胞内のカルシウムイオン濃度に依存して発光するよう発光標識された前記細胞を作製する作製工程と、
前記作製工程で作製した前記細胞の発光画像を、当該細胞に当該細胞外から所定の刺激を所定のタイミングで与えつつ繰り返し撮像する撮像工程と、
前記撮像工程で撮像した複数の前記発光画像に基づいて、前記細胞から発せられる発光の発光強度を経時的に測定する測定工程と、
を含み、
前記撮像工程は、複数の異なる細胞について同時に実行され、
前記測定工程は、複数の発光画像を細胞ごとに照合することを特徴とするカルシウム測定方法。 - 前記作製工程が、特定の遺伝子の発現量に依存して発光するよう発光標識された前記細胞を作成する工程を含み、且つ前記撮像工程が、カルシウムイオンに対し標識された細胞と同一の細胞を含む撮像視野において継続的な撮像を行う工程を含むことを特徴とする請求項1に記載のカルシウム測定方法。
- 前記特定の遺伝子が、カルシウムによって発現が調節される遺伝子群から選ばれることを特徴とする請求項2に記載のカルシウム測定方法。
- 前記特定の遺伝子がc−fos遺伝子であることを特徴とする請求項3に記載のカルシウム測定方法。
- 前記作製工程に用いる前記特定の遺伝子に対応する発光標識が、前記カルシウムイオンに対する発光標識とは異なる発光波長を有することを特徴とする請求項2または3に記載のカルシウム測定方法。
- 前記撮像工程が、カルシウム依存性の発光標識を選択的に繰り返し撮像する工程を含んでいることを特徴とする請求項2から5のいずれか1つに記載のカルシウム測定方法。
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