ヘキスト染色


Hoechst_stain
ヘキスト染色は、 DNAの染色に使用される青色蛍光 色素ファミリーの一部です。 これらのビスベンズイミドは、もともとHoechst AGによって開発されました。この会社は、染料Hoechst 33342が同社によって製造された33,342番目の化合物になるように、すべての化合物に番号を付けました。関連する3つのヘキスト染色があります:ヘキスト33258、ヘキスト33342、およびヘキスト34580。染料ヘキスト33258およびヘキスト33342は最も一般的に使用されるものであり、同様の励起-発光スペクトルを持っています。
ヘキスト染料の化学構造

コンテンツ
1 分子特性
2 アプリケーション
3 毒性と安全性
4 も参照してください
5 参考文献
6 外部リンク

分子特性
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  ヘキスト色素の励起-発光スペクトル
両方の色素は約350nmの 紫外線によって励起され、両方とも461nmで最大の発光スペクトルの周りに青シアンの蛍光を発します。非結合色素は、510〜540nmの範囲で最大の蛍光発光を示します。ヘキスト染色は、キセノンまたは水銀アークランプ、または紫外線レーザーで励起できます。励起スペクトルと発光スペクトルの間にはかなりのストークスシフトがあり、複数のフルオロフォアを使用する実験でヘキスト色素が有用になります。ヘキスト色素の蛍光強度も、溶媒のpHとともに増加します。
ヘキスト染料は、水およびジメチルホルムアミドやジメチルスルホキシドなどの有機溶媒に可溶です。最大10mg/mLの濃度を達成できます。水溶液は、光から保護されている場合、2〜6°Cで少なくとも6か月間安定しています。長期保存の場合、溶液は代わりに-20°C以下で凍結されます。
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  DNAの副溝(緑と青)に結合したヘキスト33258(マゼンタ)。PDBから :264D。 色素は二本鎖DNAの副溝に結合し、アデニンとチミンが豊富な配列を優先します。色素はすべての核酸に結合できますが、ATが豊富な二本鎖DNA鎖は蛍光をかなり増強します。ヘキスト色素は細胞透過性であり、生細胞または固定細胞のDNAに結合できます。したがって、これらの染色はしばしば超生体染色と呼ばれ、生細胞がこれらの化合物による治療を生き残ることを意味します。特定のATP結合カセットトランスポーター タンパク質を発現する細胞は、これらの染色液を細胞質から活発に輸送することもできます。

アプリケーション
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  ヘキスト33258染色(青)を重ね合わせたHeLa細胞の透過画像
。左端の細胞は
有糸分裂の前中期段階にあり
ます。その
染色体は、高度に圧縮されたDNAを含んでいるため、明るく蛍光を発します。
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  アルツハイマー病のヒトの静脈血から分離された培養好中球の蛍光画像。サンプルは、DNAの染色に使用されるHoechst33342色素で処理されました。写真は、視野の中央にある霧の領域としての好中球によるDNAの放出を示しており、健康な仲間では通常観察されない、AD患者における好中球細胞外トラップ形成の自発的活性化を示しています。
0.1〜12μg / mlの濃度は、細菌または真核細胞のDNAを染色するために一般的に使用されます。細胞を室温または37°Cで1〜30分間染色し、洗浄して未結合の色素を除去します。あまりにも多くの色素で染色されたサンプル、または部分的に洗浄されたサンプルでは、​​未結合のヘキスト色素の緑色の蛍光が観察される場合がヘキスト色素は、 DAPIと呼ばれる別の核酸染色の代替品としてよく使用されます。
ヘキスト色素とDAPIの主な違いは次のとおりです。
ヘキスト色素はDAPIよりも毒性が低く、染色された細胞の生存率が高くなります。
ヘキスト色素の追加のエチル基は、それらをより細胞透過性にします。
染色後の細胞の生存を可能にする核染色色素が
Hoechst 33342および33258は、分裂中の細胞を検出するために一般的に使用されるブロモデオキシウリジン(BrdU)によってクエンチされます。Hoechst 33342は、H 33258よりも10倍高い細胞透過性を示します。細胞は、チミジンの代わりに、新しく合成されたDNAにBrdUを組み込むことができます。BrdUがDNAに組み込まれると、臭素が副溝を変形させ、ヘキスト色素が最適な結合部位に到達できないと考えられます。ヘキスト色素の結合は、BrdU置換DNAに対してさらに強力です。ただし、蛍光は発生しません。ヘキスト色素をBrdUと併用して、細胞周期の進行を監視できます。
ヘキスト色素は、次のアプリケーションでゲノムDNAを染色するために一般的に使用されます。
多くの場合、他のフルオロフォアを使用した蛍光顕微鏡および免疫組織化学
細胞をカウントまたは分類するためのフローサイトメトリー。一例は、細胞周期のどの段階にある集団の細胞数を分析するためのヘキスト色素の使用です。
アガロースゲルでRNAの存在下でDNAを検出する
自動化されたDNA決定
染色体分類
ヘキスト流出は、造血幹細胞および胚性幹細胞の研究にも使用されます。これらの細胞は色素を効果的に流出させることができるため、サイドポピュレーションと呼ばれるフローサイトメトリーを介して検出することができます。これは、励起されたヘキストから放出された蛍光を赤と青の両方のフィルターに通し、ヘキストを赤と青で互いにプロットすることによって行われます。

毒性と安全性
ヘキスト染色はDNAに結合するため、細胞分裂中のDNA複製を妨害します。その結果、変異原性および発がん性の可能性があるため、取り扱いと廃棄には注意が必要です。ヘキスト染色は、家畜や人間の精子を分類するために使用されます。その安全性は議論されてきました。

も参照してください
ビスベンズイミド
発がん性物質 DAPI DNA結合タンパク質
興奮状態
蛍光
蛍光顕微鏡
フルオロフォア
フローサイトメトリー
ヘキストAG
免疫組織化学
レキシトロプシン
マイナーグルーブ
変異原
ネトロプシン
核酸シミュレーションソフトウェアの比較
ペンタミジン
消光(蛍光)
ストークスシフト

参考文献
^ ラット、SA; Stetten、G; ユルゲンス、LA; ウィラード、HF; Scher、CD(1975年7月)。「33258ヘキスト蛍光によるデオキシリボ核酸合成の検出における最近の開発」。組織化学と細胞化学のジャーナル。23(7):493–505。土井:10.1177/23.7.1095650。PMID1095650 。_
^ ラット、SA; Stetten、G(1976年1月)。「デオキシリボ核酸合成の蛍光検出に有用な33258ヘキストおよび関連するビスベンズイミダゾール色素に関するスペクトル研究」。組織化学と細胞化学のジャーナル。24(1):24–33。土井:10.1177/24.1.943439。PMID943439。_
^ 「ヘキスト染色」(PDF)。Invitrogren(分子プローブ)。2009年4月19日にオリジナル(PDF)からアーカイブされました。
^ ポルトガル、J; ワーリング、MJ(1988年2月28日)。「4’、6-ジアミジン-2-フェニルインドールおよびビスベンズイミドのDNA結合部位の割り当て(Hoechst33258)。比較フットプリント研究」。Biochimica et Biophysica Acta(BBA)-遺伝子の構造と発現。949(2):158–68。土井:10.1016 / 0167-4781(88)90079-6。PMID2449244。_
^ BDバイオサイエンス(2009)。免疫機能分析のための技術(PDF)(2版)。ベクトン、ディキンソンアンドカンパニー。
^ Kubbies、M; ラビノビッチ、PS(1983年1月)。「培養ヒト線維芽細胞およびリンパ球におけるBrdUrd-Hoechst消光効果に影響を与える要因のフローサイトメトリー分析」。サイトメトリー。3(4):276–81。土井:10.1002/cyto.990030408。PMID6185287。_
^ Breusegem、SY; クレッグ、RM; Loontiens、FG(2002年2月1日)。「Hoechst33258の塩基配列特異性と5つの(A / T)4 DNA部位へのDAPI結合、複数の高親和性Hoechst33258-AATT複合体の速度論的証拠」。分子生物学ジャーナル。315(5):1049–61。土井:10.1006/jmbi.2001.5301。PMID11827475。_
^ Iain Johnson、Michelle TZ Spence、ed。(2011)。分子プローブハンドブック:蛍光プローブおよび標識技術のガイド(11版)。Invitrogen。ISBN
 978-0-9829279-1-5。
^ Kubbies、M(1990)。「非化学量論的ヘキスト蛍光色素結合によるG0/G1リンパ球における染色体異常誘発性クロマチン損傷のフローサイトメトリー認識」。サイトメトリー。11(3):386–94。土井:10.1002/cyto.990110309。PMID1692786。_
^ Mocharla、R; Mocharla、H; Hodes、ME(1987年12月23日)。「RNA調製物中のDNAを検出するための新しい高感度蛍光染色技術」。核酸研究。15(24):10589。doi : 10.1093 / nar/15.24.10589。PMC339970。_ PMID2447564。_
  
^ ステルツェル、W; ベッドフォード、P; アイゼンブランド、G(1985年6月)。「蛍光色素ヘキスト33258を使用したDNAの自動測定」。分析生化学。147(2):462–7。土井:10.1016 / 0003-2697(85)90299-4。PMID2409841。_
^ Ashwood-Smith、MJ(1994)。「フローサイトメトリーによるヒト精子選択の安全性」。人間の生殖。オックスフォード大学出版局。9(5):757–759。土井:10.1093/oxfordjournals.humrep.a138589。PMID7929716。_
^ パリラ、私; Vázquez、JM; クエロ、C; ギル、マサチューセッツ; ロカ、J; ディベラルディーノ、D; マルティネス、EA(2004)。「Hoechst33342染色およびUVレーザー曝露は、フローソートされたイノシシ精子に遺伝子毒性効果を誘発しません」。複製。128(5):615–621。土井:10.1530/rep.1.00288。PMID15509707。_

外部リンク
コモンズには、ヘキスト染色に関連するメディアが
蛍光色素のスペクトルトレース
ヘキスト染色のマニュアル
蛍光プローブと商用ラベリングテクノロジーのオンラインガイド”