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Articles by Stephen Ikeda in JoVE

 JoVE Neuroscience

Vibrodissociation从啮齿动物脑切片的神经元,研究突触传递和图像突触前的码头


JoVE 2752 5/25/2011

1Section on Synaptic Pharmacology/Laboratory for Integrative Neuroscience, National Institutes of Health/National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism, 2Department of Electronics Engineering, Ewha Womans University, 3Section on Transmitter Signaling/Laboratory of Molecular Physiology, National Institutes of Health/National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism

这份报告表明保留个别可行的神经元连接的突触前boutons的机械隔离技术。 Vibrodissociated的神经元具有快速生产的优势,卓越的药理控制和改进的空间不影响邻近的细胞钳。这种方法可用于突触元素的成像和膜片钳记录。

Other articles by Stephen Ikeda on PubMed

克隆、 组织分布和功能表达的人类 G 蛋白 β 4 亚。

Heterotrimeric G 蛋白 (Galphabetagamma) 发挥重要作用的耦合效应离子通道和酶等蛋白质膜受体。其中五个哺乳动物 Gbeta-亚克隆,人类的 G 蛋白 beta4 不被描述。本研究的目的是功能上的特点新发现的人类 Gbeta4 亚单位。Gbeta4 开放阅读框 (口疮) 被放大利用 PCR 从大脑 cDNA。扩增引物是从表达的序列标签 (EST) 含蛋白质预测 3' 结束后 5' 快速扩增 cDNA 末端 (5'-种族) 生成的。多个组织 cDNA 小组分析表明 Gbeta4 mRNA 有人强烈表示在肺和胎盘,而它是弱在脑和心脏中表示。Gbeta4gamma2 或 Gbeta4gamma4 的交感神经元的异源表达导致补调制的 N-型电压门控性经和 G 蛋白封闭的内心整流 K(+) 电流。此外,Gbeta4gamma2 和 Galpha(oA) 的共表达导致 heterotrimer 形成。这些结果表明新克隆的 Gbeta 亚基与其他人类的 Gbeta 家庭成员共享几个属性。

脱敏治疗组代谢型谷氨酸受体在大鼠交感神经元。

这两种基因表达代谢型谷氨酸受体 5a 脱敏 (mGluR5a) 在交感神经元进行了审查。表示 mGluR5a 的细胞钙电流展出大量抑制谷氨酸曝光回应。谷氨酸的继续驻留,抑制迅速衰减过程大约一分钟。Nonhydrolyzable ATP 模拟取代 ATP 在吸管解决方案中,暗示脱敏介导磷酸化事件时,就被淘汰了脱敏。下一步、 药理代理商被用来调查所涉及的脱敏激酶的性质。脱敏是敏感的非特异性激酶抑制剂,staurosporine,但不是 H 7,另一种非特异性激酶抑制剂。不影响脱敏的肌球蛋白轻链激酶和钙调蛋白依赖性激酶抑制剂。但是,敏感的蛋白激酶 C 抑制剂 bisindolymaleimide 脱敏。相比之下,Gö6976,一种选择性抑制剂常规蛋白激酶 C 的异构体,没有任何影响。此外,脱敏坚持 in the presence of 10 毫米胞内之二-(o-aminophenoxy)-N,N,N',N'-乙二胺四乙酸,快速经螯合剂。最后,过度表达野生型钙调素,可以绑定 mGluR5,抑制磷酸化,并没有改变作用脱敏。两个 Ca(2+) 绑定缺钙调蛋白突变体也是没有效果的。这些数据表明非常用蛋白激酶 C 亚型作为 mGluR5 脱敏的调解人的作用和磷酸化的竞争与钙结合的 mGluR5a 不会进行调解脱敏。

Γ-氨基 Acid(B) 受体 C 总站的 G 蛋白偶联的重要性。

功能性 γ-氨基 acid(B) (GABA(B)) 受体组装从两个亚基,GABA(B(1)) 和 GABA(B(2).)此 heteromerization,其中涉及 C 终端盘绕线圈相互作用,确保高效表面贩运和依赖促效剂的 G 蛋白激活。在本研究中,我们采取了仔细看看的胞内的 GABA(B(1)) 和 GABA(B(2)) G 蛋白偶联的 C 总站的影响。我们生成一系列的 C 终端突变体的 GABA(B(1)) 和 GABA(B(2)) 和测试他们的物理交互,表面贩运、 耦合到腺苷酸环化酶,和 G-蛋白-封闭内心整流钾通道在人胚胎肾 (林克) 293 细胞以及对内源性钙通道的交感神经颈上神经节 (超导陀螺)。我们发现 C 终端互动只是部分地贡献给 heterodimeric 大会的亚基,指示一个额外的互动网站的存在。描述的内质网保留信号在 GABA(B(1)) 的 C 总站内运作仅在特定的氨基酸,构成 GABA(B(1)) 卷线圈序列的一部分的上下文中。这一发现可能提供保留信号和 GABA(B(2).) 螺旋弹簧屏蔽之间的链接在人胚胎肾 293 细胞,我们注意到,两个著名 GABA(B) 拮 [S-(R*,R*)]-[3-[[1-(3,4-dichlorophenyl)ethyl]amino]-2-hydroxypropyl](cyclohexylmethyl) 膦酸 (CGP54626) 和 (+)-(2S)-5,5-dimethyl-2-morpholineacetic 酸 (SCH50911) CGP54626 和 SCH50911 函数作为反受体激动剂。C 总站的 GABA(B(1)) 和 GABA(B(2)) 的强烈影响独立促效剂的 G 蛋白偶联,虽然他们不是依赖于促效剂的 G 蛋白偶联的必要条件。此处所述的 C 终端 GABA(B) 受体突变体展示活动受体构象稳定通过卷线圈之间的交互。因此,GABA(B) 受体的 C 终端形态可能确定其本构的活动,可能反受体激动剂治疗的目标。

M 当前神秘信使透露吗?

标识信号元素夫妇毒蕈碱样乙酰胆碱受体 (mAChR) 激活对 M 电流 (KCNQ K(+) 频道) 调制仍未知尽管经过数十年的研究。徐和佳琳 (在这一问题的神经元) 表现出激活磷脂酶 C (PLC) 启动 M 电流调制和恢复需要 ATP 和磷脂酰肌醇 4-激酶 (PI 4-K)。这些数据表明该细分的 phosphotidylinositol 4,5-二磷酸 (PIP(2)) 是 M 通道调制的一个关键决定因素。

代谢型谷氨酸受体在大鼠颈上神经节的表达。

首先要确定哪些作用代谢型谷氨酸受体 (mGluRs) 播放在周围神经系统,逆转录-聚合酶链反应 (RT-PCR) 用来探测 RNA 分离的大鼠颈上神经节 (超导陀螺) 交感神经元。RT-PCR 引物被为了检测每八个大鼠作用成绩单。只有一种,mGluR7,发现了 RNA 从大鼠超导陀螺,虽然每个似乎是从整个大鼠大脑存在于 RNA。虽然显然存在超导陀螺大鼠 mGluR7 信使 RNA,则指出不到功能的 mGluR7,作为应用程序的谷氨酸既组三作用促效剂 L-2-氨基-4-phosphonobutyrate (L AP4) 产生孤立的超导陀螺神经元,钙电流调制会预期的那样。不过,经 mGluR7 异源表达、 L AP4 应用并产生孤立的神经元,指示该 mGluR7 可以表达的超导陀螺索玛表面上温和钙电流调制和其激活可调节钙电流。

代谢型谷氨酸受体 2 耦合到 G 蛋白的特异性。

代谢型谷氨酸受体 2 (mGluR2) 是一类 3 G 蛋白偶联受体在中枢神经系统的突触活动重要调解者。以前的工作表明,mGluR2 夫妇对百日咳毒素 (PTX)-敏感 G 蛋白。但是,不知道耦合到个别家庭成员的 G(i/o) mGluR2 的特异性。使用这两种基因表示交感神经元从颈上神经节 (超导陀螺) mGluR2,mGluR2/G 蛋白偶联的配置文件的特点是重组耦合在紫杉醇治疗细胞表达 PTX 不敏感突变体 Galpha 蛋白和 Gbetagamma。通过采用此方法,表现出强烈耦合与 Galphaob、 Galphai1、 Galphai2、 Galphai3,虽然耦合到 Galphaoa,mGluR2 是效率较低。此外,mGluR2 似乎并没有让夫妇俩把分歧最大家庭的成员 G(i/o),Galphaz,虽然 Galphaz 强烈耦合到内源性 alpha2 肾上腺素能受体。若要确定哪些 Galpha 蛋白质可能以本机方式表示超导陀螺神经元,各种 Galpha 蛋白质的 mRNA 存在是使用逆转录-聚合酶链反应进行了测试。强带检测到所有家庭成员的 G(i/o) (Galphao、 Galphai1、 Galphai2、 Galphai3、 Galphaz) 以及 Galpha11 和 Galphas。一种微弱信号检测到的 Galphaq 和没有 Galpha15 mRNA 被检测到。

G 蛋白 β 3 亚牵连的疾病状态的 Variant 类型接头不会调节离子通道。

GNB3 基因单核苷酸多态性 (C825T) 生产替代接头备选案文的 heterotrimeric G 蛋白 beta3 亚基 (Gbeta3)。剪接 mRNA 翻译结果在蛋白质的产品,Gbeta3-s,从 Gbeta3 中删除 41 氨基酸的。有趣的是,以前的研究表明 C825T 等位基因发生与某些血管疾病患者的高频率。然而,几乎没有资料关于 Gbeta3-s 在离子通道调制中可能发挥的职能作用。若要检查这方面,Gbeta3-s,Ggamma2 或 Ggamma5,以及有人交感神经元核显微注射法的矢量编码所需的蛋白质。与 Gbeta3,Gbeta3-s 表达式不调制 N 型经或 G 蛋白封闭的内心整流 K(+) 频道。此外,没有到复杂与百日咳毒素不敏感突变体 Galpha(i2) 或夫妇与本机表示 alpha (2) Gbeta3-s-肾上腺素能受体。最后,荧光共振能量转移 (音品) 测量表明,增强黄色荧光蛋白 (EYFP)-Gbeta3-s 标记并不构成时与增强型蓝绿色荧光蛋白 (ECFP) coexpressed Gbetagamma 黑腹-标记为 Ggamma2。因此,当表示的交感神经元,Gbeta3-s 似乎缺乏生物活性 — — 患者携带等位基因可能导致从 Gbeta3 的功能挖空的合子 C825T 因而病理条件。

Endocannabinoids 调制 N 型钙通道和 G-蛋白质耦合内心整流钾通道 CB1 大麻受体通过这两种基因在哺乳动物神经元中表达。

Endocannabinoids 可作为逆行的使者,期间去极化诱导抑制抑制 (DSI) 或励磁 (DSE) 的抑制神经递质的释放。我们因此测试是否 endocannabinoids 抑制 N 型电压依赖性 Ca2 + 通道通过激活 G (i/o)-蛋白质-耦合 CB1 大麻受体 (CB1R) — — 基本 DSI/DSE 的可能机制。[2-Arachidonylglycerol (2 银)、 2 arachidonyl 甘油醚 (2 岁) 和 anandamide (AEA)] 的三个假定 endocannabinoids 和 cannabimimetic aminoalkylindole 赢 55,212-2 (赢) 抑制全细胞 Ca2 + 电流的大鼠交感神经以前注射人类 CB1R 基因 cDNA。激动剂介导的 Ca2 + 当前抑制被阻止的选择性 CB1R 拮抗剂 [SR141716A,N-(piperidin-1-yl)-5-(4-chlorophenyl)-1-(2,4-dichlorophenyl)-4-methyl-1H-pyrazole-3-carboximide 盐酸] 和百日咳毒素 (PTX) 预处理。效力的排名顺序是赢 (IC50 = 2 nM) > 2 岁 (350 nM) 大约 2 银 (480 nM) > AEA (大约 3 microM),与每个显示类似功效 (约 50%最大抑制) 的激动剂。增加 CB1R 表达水平显著增强 AEA 效力。AEA (10 microM) 也抑制 Ca2 + 通道的电压独立、 独立的 CB1R 和 PTX 不区分大小写的方式,而 2 银和 2 岁,不让这项活动。所有三个 endocannabinoids 激活 G 蛋白偶联 (GIRK) 矫正性钾通道、 GIRK1/4,这两种基因在交感神经元表示。这些结果表明,endocannibinoids 可能会影响突触功能的机制。

调制的离子通道和突触传递人类感官神经元特异性 G-蛋白偶联受体,由 SNSR4/mrgX1,这两种基因在大鼠神经元中表达。

仅以小直径初级感觉神经元表示人体感觉神经元特异性的 G 蛋白偶联感受器 (SNSRs)。此限制的表达式模式是大量治疗感兴趣的因为小 nociceptors 传输慢性疼痛的消息。人类 SNSRs 的神经元功能很难评估鼠患 orthologs 尚未明确界定,因为和个别异构体仅见于初级感觉神经元的一小部分。为了避开这个问题,我们表示人类 SNSR4 (hSNSR4 ; 也称为 Hs.mrgX1) 在大鼠颈上神经节 (超导陀螺)、 背根神经节 (DRG) 和使用核注射或重组腺病毒的海马神经元和审查调制的离子通道和使用全细胞膜片钳技术的感受器。BAM8-22 (15 氨基酸肽牛肾上腺髓质 22 C 末端片段),来自前脑啡肽,肽激动剂抑制高 (但不是低) 电压激活 Ca2 + 电流的背根节和超导陀螺神经元表示 hSNSR4,而没有响应检测到控制神经元。Ca2 + 当前抑制了依赖和对百日咳毒素 (紫杉醇) 治疗部分敏感的浓度。此外,多肽是调节当前所产生的 M 型 K + 表示 hSNSR4 的超导陀螺神经元的渠道非常有效。在海马神经元表达 hSNSR4,BAM8-22 诱导传输被取消紫杉醇治疗后的突触前抑制的作用。我们的数据表明,hSNSR4,这两种基因在大鼠神经元中表达时,可以将激活阿片类药物相关的肽,夫妇 G(q/11) 蛋白质以及 PTX 敏感 G (i/o)-蛋白质,和调节神经元 Ca2 +、 K + 频道和突触传递。

G-蛋白信号转导中的组件成年哺乳动物神经元显微注射法的表达式。

虽然表达克隆细胞系外国蛋白质方法都是既定的成熟的神经元仍困难准备引入外源基因。注射是可靠的方法,生产鲁棒神经元有针对性地的表达常规转染/感染方法相比具有的优势。在这里,我描述的题为 cRNA 和 cDNA 直接注射的细胞质和细胞核,分别表示信号蛋白在成年大鼠交感神经的过程。方法都适用于各种各样的周边和中央神经元的筹备工作,以及克隆细胞系。

RGS 不区分 Galpha 亚基研究 G 蛋白调制中交感神经 N 型钙通道的内源性 RGS 蛋白质行动使用。

G-蛋白信号转导 (RGS) 蛋白表达的监管机构是一个大家族的信号控制的规模和时空特征的 heterotrimeric G 蛋白介导信号转导的蛋白质。目前的挑战是在哺乳动物神经元中定义如何内源性 RGS 蛋白质功能影响 G 蛋白调制的离子通道。这里所述的试验战略利用不同突变的 Galpha 亚基,赋予波氏杆菌百日咳毒素 (PTX) 和 RGS 蛋白质不区分大小写。本机信号通路在大鼠交感神经介导的 N 型 Ca2 + 通道的电压依赖性调制,烧蚀紫杉醇治疗和信号传输重组表示 PTX/RGS 不区分 Galpha 以及 Gbeta 和 Ggamma 亚基突变体。作为神经元对常规转染方式有抗药性,异源表达被通过质粒直接注射的神经元细胞核。这种方法的一个优点是参与途径的具体 RGS 子类型的知识不是必需。从动力学和药理作用的 N 型 Ca2 + 通道的 G 蛋白偶联受体调制产生改建,我们可以推断在内源性 RGS 蛋白质中的作用的信号转导通路。

腺病毒介导的基因表达的海马神经元细胞微衬底上的替代方式。

以前,我们有使用中海集运渐变纯化重组腺病毒 (AdV) 成功的基因转移到海马神经元细胞微衬底上。在这里,我们报告纯化 AdV 颗粒不是必需的和可以使用原油 AdV 裂解或曼浦汉克 293 细胞感染广告实现高效的基因表达简化程序的优点是大大减少的准备时间和减少所需的设备和专门知识。

代谢型谷氨酸受体 8 向 N 型 Ca2 + 通道的交感神经元的耦合。

组三代谢型谷氨酸受体 (mGluRs ; mGluR4,6、 7 和 8) 夫妇到 Galpha (i/o)-包含 G 蛋白 heterotrimers 和 autoreceptors 来调节谷氨酸释放,可能通过抑制电压门控性经渠道作为。虽然大多数 mGluRs 功能上有人在各种系统中,几项研究表明鲁棒耦合到下游效应器 mGluR8。因此,我们测试是否激活的 mGluR8 抑制经渠道。L-谷氨酸 (L-谷氨酸) 和 l-2-氨基-4-phosphonobutyric 酸 (L-AP4),为组三 mGluRs,选择性激动剂抑制当前编码 mGluR8a/b.L AP4 cDNA 以前注射大鼠颈上神经节神经元的 N 型经大约是 100 倍更有力 (IC(50) = 0.1 microM) 比 L-谷氨酸 (大约 10 microM),但它有类似于 L-谷氨酸 (大约 50%最大抑制) 的疗效。效价和 L AP4 和 L-谷氨酸的效果是类似两者拼接变种。激动剂抑制废除了预处理 (,S)-α-环丙基-4-phosphonophenylglycine,选择性组三作用拮抗剂与百日咳毒素。C 总站或者钙调蛋白 (CaM) 绑定母或 mGluR8 的整个 C 总站的删除并不影响 mGluR8 介导的反应。我们的研究表明 mGluR8a 和 8b 能够抑制 N 型经通道,建议作为突触前 autoreceptors 调节神经元兴奋性的作用。研究也意味着潜在的凸轮绑定域不需要 mGluR8 介导经通道抑制和 mGluR8a 的 C 总站是可有可无的耦合到 N 型经通道的受体。

表达的 Rem2,RGK 家庭小蛋白,而不会影响通道表面密度降低 N-型钙电流。

Rad、 宝石/基里巴斯、 Rem,Rem2 是与 Ras 相关 RGK 的成员 (Rad、 宝石和基里巴斯) 家庭的小 GTP 结合蛋白。外源蛋白表达的 RGK de novo 钙通道大会/贩运的干扰,并大大降低了因先前存在的高电压激活钙离子通道电流的振幅。这些影响可能导致从 RGK 蛋白与钙通道 β 亚基直接交互。RGK 家庭中,Rem2 是清楚地表示在神经细胞组织中的唯一成员。在这里,我们审查了调节大鼠交感神经的内源性电压激活钙离子通道和背根节神经元 Rem2 的能力。Rem2 的异源表达几乎取消所产生的先前存在的高电压激活钙离子通道,而不会影响低电压激活钙通道的钙电流。Rem2 N 型钙通道的抑制作用所需的 Ras 同源 (核心) 域和多元 C 总站。假定 GTP 突变 / Mg2 + Rem2 绑定母不影响钙电流的抑制。加载与 GDP-β-S 通过修补程序吸管神经元没有扭转 Rem2 介导的钙通道的抑制作用。最后,[(125) i] Tyr22-欧米茄-芋螺毒素 GVIA 细胞表面结合 tsA201 细胞稳定表达 N 型钙通道并不是改变由 Rem2 表达式在钙电流的时候也完全取消。在一起,我们的研究结果支持的模型的 Rem2 到细胞膜 C 终端多元母题通过本地化和交互钙通道 β 亚基在预 N 型通道中,从而形成一个非物种。

Phosducin 和 Phosducin 样蛋白减轻电压门控性钙通道的交感神经元的 G 蛋白偶联受体介导抑制作用。

Phosducin (PDC) 在结构和生化实验中显示,要绑定 Gbetagamma heterotrimeric G 蛋白的亚单位。PDC 和 phosducin 类似蛋白 (PDCL) 的拟议的函数是螯合的"免费"Gbetagamma 从细胞膜,从而终止信号的 Gbetagamma。交感神经,分离大鼠颈上神经节,使用全细胞电压钳审查了这两种基因表达 PDC 和 PDCL N 型钙通道 (CaV2.2) 调制的功能影响。表达的 PDC 和 PDCL 减毒电压依赖性抑制作用的 N-型钙通道,依赖于 Gbetagamma 的过程中,依赖于时间的方式。钙当前抑制后短期暴露于去甲肾上腺素微改变由 PDC 或 PDCL 表达式。然而,在去甲肾上腺素的继续存在,PDC 或 PDCL 纾缓相比控制神经元的钙通道抑制。与 100 microM L-谷氨酸的谷氨酸受体我们的这两种基因表达代谢活化后观察到类似的结果。神经元表达 PDC 或 PDCL 维护后再接触到激动剂抑制的抑制。与其他 Gbetagamma 不同螯合废除的 Ca2 + 通道,短期抑制作用的蛋白质 PDC 和 PDCL 激动剂长期的暴露之前需要对调制的影响得以实现。

光漂白的 YFP 不会产生影响音品测量的 CFP 类似物种。

测量的音品效率和捐助国对在活细胞中的受体浓度的比例。

荧光共振能量转移 (音品) 效率测量和相对集中的供、 受体荧光在活细胞使用三个筛选器多维数据集的方法需要两个常数的测定: 1),捐助荧光猝灭 (G 因子) 和 2 致敏承兑人排放的比例),体/受体荧光强度的烦恼 (k 系数) 缺席等摩尔浓度的比例。我们开发了一种方法来确定 G 和利用不需要已知不同音品效率值为其中的两种体-受体融合蛋白的 k。我们验证该方法通过测量荧光蛋白表达一系列不同的 stoichiometries 融合蛋白的哺乳动物细胞中的金星和蔚蓝的音品效率和浓度比例。因为它不需要细胞内固定、 承兑人光漂白、 蛋白质纯化或专门的设备确定荧光光谱或生存期方法极大地简化了在活细胞中的定量音品测量。

荧光辅助光灭活产生对 N 型钙通道调制的交感神经元的有针对性和附带影响。

荧光辅助光灭活 (发力) 是一种方法灭活到分钟使用弥漫性或相干光秒的时间刻度上的特殊蛋白质。在这里我们研究一种新型的发力方法,它利用荧光共轭多肽、 金环蛇 (BTX) 和工程到代谢型谷氨酸受体 8a N-巴士总站 13 氨基酸 BTX 绑定网站 (mGluR8a),C 类 G 蛋白偶联受体 (气相化学还原)。带标记的 mGluR8a 是交感神经元表示,并附有标签,荧光共轭 BTX (FL BTX)。发力的疗效评估通过监测 mGluR8a 介导抑制钙电流 (I(Ca)) 使用全细胞电压钳技术。宽视场或激光照明的 FL BTX 称为神经元,而持有当前和基底 I(Ca),非特定影响的措施,大大减毒抑制介导 mGluR8a I(Ca) 后微受影响。叠氮钠,碰撞淬火的单线态氧,减少支持作用过程中活性氧介导发力影响的严重程度。虽然这些结果都符合急性灭活的 mGluR8a,与预期的目标,两项调查结果相混淆的这种解释。第一,对以本机方式表示的信号途径,阿尔法 (2) 影响-肾上腺素能受体介导的 I(Ca) 调制,在观察到下列照明的神经元表达 FL BTX 标签钠通道 beta2 亚基或离子型 5-HT(3) 受体、 蛋白信号转导通路的气相化学还原没有明显的关系。第二,气相化学还原独立 I(Ca) 调制诱导细胞内酵素 imidophosphate 还减毒的发力。这些数据挑战的假设的荧光标记的蛋白质是发力的唯一目标,并提供证据向近端蛋白质的附带损害发生后荧光照明。

钙渠道多样化,其信号的组合。

估计使用定量 Förster 共振能量转移测量的活细胞中蛋白质-蛋白质相互作用亲和。

我们以前表明该福斯特共振能量转移 (音品) 效率和相对集中的捐助者和受体荧光可以确定使用三-多维数据集宽视场荧光显微镜的活细胞中。在这里,我们将扩展的方法来估计有效平衡解离常数 (Kd) 和内在音品效率 (Emax) 的相互作用-受体对。假设双分子相互作用,预测的音品效率是捐助浓度、 受体浓度、 Kd 和 Emax 的函数。我们估计 Kd 和 Emax 通过最小化 (SSE) 的平方误差的总和之间的预报与实测音品效率。这是通过检查拓扑结构的 SSE 值矩阵的假设 Kd 和 Emax 值来实现的。应用进行 F-检验,95%的置信的 Kd 和 Emax 轮廓的计算。我们表示组成 FKBP12 蔚蓝和 Frb 金星在 HeLa 细胞中诱导型音品融合对测试方法。FKBP12-雷帕霉素和 Frb Kd 已被分析确定后,可以基于蛋白质浓度值与校准相对 Kd (以荧光单位)。所述的方法应是有益的比较在活细胞中的蛋白质-蛋白质相互作用亲缘关系。

N Arachidonoyl L-丝氨酸,假定 Endocannabinoid 改变 N 型 Ca2 + 通道的交感神经激活。

N arachidonoyl l-丝氨酸 (ARA-S),最近发现的 lipoamino 酸,中枢神经系统,对 N 型 Ca2 + 通道的交感神经节细胞的影响确定使用膜片钳全细胞。ARA-S 的应用程序产生 Ca2 + 电流电压依赖和激活曲线超极化转变的结果,快速、 可逆扩增。ARA-S 不影响 Ca2 + 通道的 G 蛋白调制和出现 G 蛋白偶联受体独立行事。这些研究结果为奠定基础调查 ARA-S 在中枢神经系统功能的可能作用。

这两种基因表达在大鼠交感神经的野生型和荧光蛋白标记的小鼠河豚钠通道 (Na V 1.8) 属性。

河豚 (河豚毒素)-耐 Na(+) 当前所产生的 Na (V) 1.8 含渠道痛觉通路参与但很难在传统的外源系统功能表达。在这里,我们显示鼠标 Na (V) 1.8 到大鼠颈上神经节 (超导陀螺) 的核神经元基因 cdna 注射结果中河豚毒素抗 Na(+) 电流的振幅等于或超过本身表达渠道的小鼠背根神经节 (DRG) 而引起的电流。这两种基因表达 Na (V) 1.8 Na(+) 频道的激活与失活属性是类似但不是等同于本机河豚毒素耐药渠道。最值得注意的是,这两种基因表达 Na (V) 1.8 渠道的半激活潜力转移了约 10 mV 走向更去极化电位。荧光蛋白的 N 或 C 总站的 Na (V) 1.8 的融合并不大大影响超导陀螺神经元功能表达。意外的是,荧光不是集中在等离子膜但发现整个内部的颗粒状图案中的神经元。神经节神经元表示标记的渠道观察到类似的表达模式。相比之下,表达的标记 Na (V) 在癌细胞中的 1.8 显示符合封存在内质网,从而为克隆细胞系差功能表达提供基础的荧光图案。我们的研究结果的表达与研究分子定义 Na (V) 1.8 含渠道的有利代理者建立超导陀螺神经元。数据还表明身份不明的因素可能需要的高效功能表达的 Na (V) 1.8 与生物物理表型相同的感觉神经元中找到。

小鼠基因编码的电压门控钠通道 NaV1.8 的感觉神经元特定监管区域的标识。

电压门控钠通道 (VGSC) 是关键膜组件,参加可兴奋性细胞的电活动。类型一 VGSC 家族包括河豚毒素不敏感的钠通道,Na (V) 1.8,由 Scn10a 基因编码。Na (V) 1.8 表达式仅限于小型和中型直径痛觉感觉神经元的背根神经节和颅骨感觉神经节。若要了解严格的 Scn10a 基因的转录调控,感觉神经元特异性启动子功能确定。同时确定 mRNA 5' 端,剪接 5'-UTR 内有人指出,在 RNA 谈话内容中创建非均质性。四个 kilobases 上游的基因组 dna 克隆和组织特异性启动子活性的存在经过注射和荧光蛋白记者构造成主鼠标和大鼠神经元和细胞系的腺病毒感染。该区域所载许多假定转录因子结合位点和与预测的大鼠 ortholog 强的同源性。对预测人类 ortholog 同源性是有限的近端和几个守恒的独联体元素被注意到。两个管理模块确定了记者构造注射背根神经节和颈上神经节神经元: 神经元特定近端子区之间-1.6 和 0.2 kb 的转录启动站点群集和远端的感觉神经元开关区域超出限制子集的初级感觉神经元的荧光蛋白表达的-1.6 kb。

到 Galphai 点突变有选择地阻止 GoLoco 母题具有约束力: 纺锤动力学中的直接证据为 Galpha.GoLoco 配合物。

Heterotrimeric G 蛋白 Galpha 亚基和 GoLoco 母题蛋白质是一整套守恒的影响无脊椎动物不对称细胞分裂和脊椎动物诱导和上皮前体细胞分化的调控蛋白中的关键成员。GoLoco 母题蛋白质绑定到抑制子类 (Galphai) 的 Galpha 亚基,,因此它有选择地假定 Galphai.GoLoco 母题蛋白复合物作用直接功能微管动力学基础主轴方向和中期的染色体隔离在细胞分裂过程。为解决这一假设直接,我们理性地确定呈现一种选择性损失-的-函数对于 GoLoco 母题绑定,即天冬酰胺-异亮氨酸替代 alphaD alphaE 循环中的 Galpha 螺旋域点突变对 Galphai 亚基。此 GoLoco-不区分大小写 ("GLi") 突变阻止 Galphai1 协会与所有人类 GoLoco 母题蛋白质和废止秀丽隐杆线虫 Galpha 亚基果阿 1 和探地雷达 1 GoLoco 母题之间的相互作用。相比之下,GLi 突变并不干扰其他生化或信号的任何属性 Galphai 亚基,包括核苷酸具有约束力,内在和 RGS 蛋白质加速 GTP 水解和 Gbetagamma 二聚体、 腺苷酸环化酶和受体跨膜域七的交互。GoLoco 不区分大小写呈现 Galphai 亚基无法招聘到细胞质膜,如 GPSM2/铌酸镓镧和 GPSM3 GoLoco 母题蛋白质和废除后的野生型 Galphai 亚基在肾上皮细胞异位表达通常看到夸张的纺锤摇。这个 GLi 突变应证明宝贵在微管动力学建立 Galphai.GoLoco 母题蛋白复合物的生理作用和主轴功能以及细胞分裂过程来描绘 GoLoco 图案在受体介导的信号转导中可能发挥的作用。

通过 GPR35,孤儿受体,这两种基因表达在大鼠交感神经激活 N 型钙通道的抑制作用。

GPR35 是最近"de-orphanized"在克隆细胞株表达嵌合的 G 蛋白 α-亚单位中使用高吞吐量钙测量 G 蛋白偶联受体。从这些屏幕,犬尿喹啉酸、 内源性代谢产物的色氨酸和扎普司特,一种合成抑制剂循环特定的鸟苷酸磷酸二酯酶,成为潜在受体激动剂为 GPR35。调查以本机方式表达神经细胞的信号传导通路和效应器 GPR35 的耦合,我们这两种基因表示 GPR35 交感神经元,并检查调制的 N 型 (Ca(V)2.2) 钙离子通道。表示 GPR35 的神经元,钙通道被抑制在没有公开受体激动剂,指示补品受体活性。犬尿喹啉酸或扎普司特的应用导致鲁棒电压依赖性钙当前抑制特性的 Gbetagamma 介导的调制。GPR35 独立的激动剂和两种依赖影响受阻波氏杆菌百日咳毒素预处理指示 G(i/o) 蛋白质的参与。扎普司特表示 GPR35a,GPR35,短接头备选的神经元是更有力 (EC(50) = 1 microM) 犬比酸 (58 microM) 但了 (大约 60%的最大钙当前抑制) 的类似效果。表达的 GPR35b,有额外的 31 残留 N 总站,产生类似的结果,但有多大的可变性。GPR35a 和 GPR35b 似乎有类似的表达模式时荧光蛋白融合。这些结果表明潜在的作用为 GPR35 神经元兴奋性及突触释放的调节。

快速修改的蛋白质使用雷帕霉素诱导烟草蚀纹病毒蛋白酶系统。

会中断快速时间刻度上的特定蛋白质的功能的能力为生物医学研究提供了一个强大的工具。具体蛋白酶能提供潜在的方法,有选择性地切割所选择的蛋白质,但蛋白酶活性的快速控制很难。

分子重建介导 MGluR5a Endocannabinoid 信号单一交感神经元的级联。

如 2-arachidonylglycerol (2 银) Endocannabinoids (eCB) 是脂质代谢产物,它合成突触后神经元,并根据 CB(1) 大麻受体 (CB(1)R) 在突触神经末梢。这逆行的传输是基础短期和长期一词在中枢神经系统内的突触可塑性的几种的形式。在这里,我们构造基于孤立交感神经元,可在减少、 空间紧凑、 和基因玛钢系统研究信号级联欧洲央行的模型系统。我们建造完成欧洲央行生产/调动通路的分子组件的顺序添加。异源表达的四个组成部分是欧洲央行的生产和检测所必需的: 代谢型谷氨酸受体 5a (mGluR5a) 荷马 2b、 甘油二酯脂肪酶 alpha 和 CB (1) R.这些神经元,l-谷氨酸的应用 2 银跟 CB (1) R.激活快速酶法生产中产生电压依赖性调制的 N 型经通道介导的 CB (1) R.使用分子解剖和药理学的代理商,我们提供的证据的 mGluR5a 结果激活激活这些实验定义重述逆行欧洲央行生产和在单个外围神经元信号所需的关键要素。此外,可以使用电生理技术生理有关的时间尺度上,检测到生产/调动的欧洲央行。系统提供了一个平台,用于测试候选分子跨膜的基本欧洲央行交通便利。

使用阳离子脂质介导的基因转染的哺乳动物初级神经元的异源表达简单、 高效方法。

外源蛋白在成年哺乳动物神经元中的表达是一种宝贵的神经元功能的研究技术。Post-mitotic 成熟的神经元的性质可以防止使用简单、 阳离子脂质基于方法的有效 DNA 转染。足够的外源蛋白表达往往只是可以实现使用复杂的技术,在许多情况下,与相关联的大量毒性的。在这里,使用体外哺乳动物初级神经元的高效率转染的简易方法转录 mRNA 和脂质体 ™ 2000年所述的阳离子脂质转染试剂。在使用 96 井根据荧光素酶活性测定的游离的成年小鼠背根神经节 (DRG) 细胞建立了优化转染条件。使用这些条件,在绿色荧光蛋白基因转染的背根节神经元中取得了基因转染效率为 25%。在游离的大鼠颈上神经节 (超导陀螺) 神经元和鼠标皮质和海马文化中也获得了高转染效率。绿色荧光蛋白基因转染超导陀螺神经元内源性经电流不是 untransfected 的神经元,建议这种技术非常适合在膜片钳记录实验中的异源表达有很大不同。大麻素受体 (CB1R) 表达功能,G 蛋白偶联的内向整流 K(+) 通道 (GIRK4) 和一个显性负 G 蛋白 α-亚单位突变体 (G(oA) G203T) 表明能达到使用基因转染外源蛋白表达水平适合最功能蛋白研究。这项研究表明基因转染是神经元的异源表达简单和有效的方法可能在神经科学研究中有很多应用程序。

识别和斑马鱼 Rohon 胡子神经元电压门控 Ca2 + 电流的调制。

电可兴奋性细胞有规管对特定离子膜透性的电压依赖性离子通道细胞膜上。电压门控性经频道 (VGCCs) 是经作为既负责承运人和第二信使尤其重要。斑马鱼 (表达序列标签斑马鱼) 都是脊椎动物神经元兴奋性、 电路、 和行为研究的重要模型。然而,斑马鱼 VGCCs 电生理特性仍主要是蛮荒之地,因为缺乏适当的准备,全细胞电压钳研究。Rohon-胡子 (R B) 感觉神经元表示对哺乳动物的背根神经节 (DRG) 细胞为此目的由于其相对较大的胞体和功能性的同源性吸引力的候选人。R-B 神经元的绿色荧光蛋白的转基因斑马鱼 (Isl2b:EGFP)(ZC7),被用于识别游离的神经元适合整个单元格膜片钳实验。基于生物物理和药理特性,斑马鱼 R B 神经元表达这两个高-和低-电压门控电流经 (HVA 和 LVA-I(Ca),分别)。Ni (+)-敏感 LVA-I(Ca) 发生在少数人的 R B 神经元 (30%) 和 ω-芋螺毒素 GVIA 敏感 Ca (V) 2.2 (N 型) 经渠道基础 HVA-I(Ca) 的绝大多数 (90%)。若要标识 G 耦合的蛋白质受体 (GPCRs) 调节 HVA-I(Ca),放映了一个小组,神经递质。GABA/巴氯酚或 5-羟色胺的应用产生电压依赖性抑制作用同时独立电压的抑制作用导致 DAMGO 亩阿片类激动剂的应用。与不同哺乳动物的神经元,气相化学还原介导电压依赖性调制的 I(Ca) 似乎转导主要通过霍乱毒素敏感 Gα 亚单位。这些结果为使用斑马鱼模型系统了解经通道功能,提供了依据,反过来,如何经渠道贡献 mechanosensory 函数。

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