Application Note QPix 400 シリーズを使用した蛍光スクリーニングの拡大

  • 異なる蛍光マーカーを用いた細菌のスクリーニングが可能
  • 豊富な蛍光マーカーの組み合わせにより、適応的かつ創造的なスクリーニング実験が可能
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はじめに

細菌スクリーニングは、ベクターベースの分子クローニングにおける組換え細菌の検出に使用される一般的な方法です。また、特定のタンパク質の発現や活性の測定にも使用できる。さまざまな蛍光波長をスクリーニングできるQPix™ 400シリーズの微生物コロニーピッカーは、細菌アッセイにおける蛍光検出の組み合わせの可能性を広げます。

手作業による微生物コロニーのピッキングには時間と手間がかかりますが、QPix 400シリーズなら1時間で3,000個以上のコロニーをピッキングできます。さらに、QPix 400シリーズのイメージングモジュールは、蛍光強度に基づいてコロニーを選択することができるため、高い蛍光選択性を確保し、下流のアプリケーションを最適化することができます。

このアプリケーションノートでは、QPixシステムを使用してさまざまな蛍光細菌をスクリーニングするためのフィルターペアの作成方法を示します。

材料と方法

Edvotek社製のアンピシリン耐性遺伝子を持つpFluoroGreenプラスミドとpFluoroBlueプラスミドを用いて化学的にコンピテントな大腸菌を形質転換し、LB-ampプレート上で培養した。RFPとアンピシリン耐性遺伝子を発現する大腸菌は、Lawrence Berkley National LabのKeasling Labから入手した(図1)。さまざまな組み合わせの蛍光菌をLB-ampプレートにプレーティングし、37℃で一晩培養した。

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図1. 蛍光スクリーニング用プラスミドマップ。pBbE5a-RFPはLawrence Berkeley National labsのKeasling Labから入手した。pFluoroBlueおよびpFluoroGreenプラスミドはEdvoTek Biotechnology Education Companyから入手した(プラスミドマップ提供:Lawrence Berkeley National LabのKeasling LabおよびEdvoTek、www.edvotek.com)。

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図2. QPix 420システムでの蛍光細菌コロニーの同定。トップパネル: それぞれpFluorBlue、pFluorGreen、RFPを発現する細菌コロニーの蛍光画像。下パネル: QPixソフトウェアで白色光画像に対して行った最初のコロニー選択と、その後の蛍光強度に基づいて行ったコロニー選択。黄色の輪郭は、蛍光強度に基づいて選択されたコロニーを示し、赤色の輪郭は無視される。

細菌コロニーは白色光で撮像し、その後、表1に示す様々なフィルターの組み合わせとQPix 420システムの「白色光および蛍光イメージング機能」を用いてスクリーニングした。ユーザーには、サイズ、形態、蛍光強度に基づいてクローンを選択するオプションがあり、これにより研究者は望ましいクローンを選択する能力を高めることができる。

MetaMorph® Microscopy Automation & Image Analysis Software(Molecular Devices社製)を用いて、細菌の蛍光画像を擬似的に着色し、重ね合わせて図3を作成した。

蛍光タンパク質 フィルターペア Ex/Em
BFP DAPI/DAPI 377/477
GFP FITC/FITC 457/546
RFP TxRed/TxRed 531/624

表1. バクテリアのスクリーニングに使用したさまざまなフィルターの組み合わせ。

結論

単一の培養で複数の蛍光細菌をスクリーニングする能力に対するニーズが高まっている。QPix 420システムのさまざまなフィルターを利用することで、複雑な蛍光スクリーニングアッセイを使用してこのニーズを満たすことができます。さらに、このソフトウェアを使用することで、将来のダウンストリーム実験のために、高発現(最も蛍光が強い)細菌を選択することができます。

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図3. Molecular Devices社から入手可能なMetaMorph®ソフトウェアを使用して作成した、蛍光性形質転換大腸菌の擬似カラー画像とQPix 420システムを使用した画像。

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図4. 蛍光フィルターのセットアップ方法。

参考文献

Lee T, Krupa R, Zhang F, Hajimorad M, Holtz W, Prasad N, Lee SK, Keasling J. BglBrickベクターとデータシート: 遺伝子発現のための合成生物学プラットフォーム。Journal of Biological Engineering 2011, 5:12.10.1186/1754-1611-5-12.

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