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Articles by Tracy L. Young-Pearse in JoVE
JoVE Neuroscience
In utero électroporation suivie par la culture neuronale primaire pour étudier la fonction des gènes dans un sous-ensemble des neurones corticaux
1Center for Neurologic Diseases, Brigham and Woman's Hospital and Harvard Medical School, 2Department of Physiology and Neurobiology, University of Connecticut
Électroporation in utero est une méthode utile pour transfecter des cellules progénitrices neuronales in vivo. Selon le placement des électrodes et la période de développement de l'électroporation, certains sous-ensembles de cellules corticales peuvent être ciblées. Cellules ciblées peuvent ensuite être analysées in vivo ou in vitro des effets de l'altération génétique.
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Une Fonction Critique De La Protéine Précurseur Bêta-amyloïde Dans La Migration Neuronale Révélé Par ARN Interférence in Utero
Le traitement physiologique de la protéine précurseur bêta-amyloïde (APP) génère la bêta-amyloïde-protéine, qui peut assembler en oligomères qui interviennent dans l'échec synaptique dans la maladie d'Alzheimer. Deux décennies de recherche ont mené à des essais humains de composés qui ciblent ce traitement chronique, et pourtant la fonction normale de l'APP in vivo reste incertain. Nous avons utilisé la méthode de électroporation in utero des constructions shRNA dans le cortex en développement à faire tomber gravement APP chez les rongeurs. Cette approche a révélé que les cellules précurseurs de neurones dans le cortex embryonnaire nécessitent APP à migrer correctement dans la plaque corticale naissante. ADNc codant pour l'APP humaine ou de ses homologues, précurseur amyloïde-like protein 1 (APLP1) ou APLP2, entièrement sauvé le défaut de migration shRNA médiation. Analyse d'un tableau des mutations et des délétions dans APP a révélé que les deux domaines extracellulaires et cytoplasmiques de l'APP sont nécessaires pour le sauvetage efficace. Attendu que le knock-down de l'APP inhibait l'entrée corticale, la surexpression de l'APP provoqué une migration accélérée des cellules passé la limite de plaque corticale, confirmant que les niveaux normaux APP sont nécessaires pour la migration neuronale correcte. En outre, nous avons constaté que personnes à mobilité réduite-1 (Dab1), une protéine adaptatrice avec un rôle bien établi dans la migration cellulaire corticale, agit en aval de l'APP pour cette fonction dans l'entrée corticale. Nous concluons que les fonctions APP de pleine longueur comme un facteur important pour la migration correcte des précurseurs neuronaux dans la plaque corticale pendant le développement du cerveau des mammifères.
Sécrétée APP Régule La Fonction De Pleine Longueur APP Dans La Croissance Des Neurites Grâce à L'interaction Avec L'intégrine Beta1
Précurseur de la protéine bêta-amyloïde (APP) a été signalé à jouer un rôle dans l'excroissance des neurites de neurones en culture. Les deux la surface des cellules APP et sa soluble, produit de clivage ectodomaine (APP-alpha) ont été impliqués dans la régulation de la longueur et la ramification des neurites dans une variété de tests, mais le mécanisme par lequel l'APP effectue cette fonction n'est pas comprise.
Interaction Biochimique Et Fonctionnelle Des Disrupted-en-1 Et La Schizophrénie Amyloid Precursor Protein Régule La Migration Neuronale Pendant Le Développement Cortical Chez Les Mammifères
Bien que cliniquement distinctes, la schizophrénie et la maladie d'Alzheimer sont des maladies courantes et dévastatrices qui ont profondément altérer la fonction cognitive. Pour la maladie d'Alzheimer, idées mécanistes clés ont émergé d'études génétiques qui ont identifié des mutations causales dans la protéine précurseur amyloïde (APP) et la préséniline. Plusieurs gènes ont été associés à la schizophrénie et d'autres psychoses majeures, et la compréhension de leurs fonctions normales aider à élucider les causes sous-jacentes de ces troubles. Un tel gène est perturbée dans la schizophrénie-1 (DISC1). DISC1 et APP ont été impliqués dans le développement cortical séparément, avec les rôles de chacun ayant à la fois dans la migration neuronale et la croissance des neurites. Ici, nous rapportons une interaction non comptabilisé antérieurement biochimique et fonctionnelle entre DISC1 et APP. En utilisant électroporation in utero dans le cerveau de rat vivant, nous montrons que DISC1 agit en aval de l'APP et personnes à mobilité réduite-1 pour réguler la migration des cellules corticales précurseur. Plus précisément, la surexpression de DISC1 sauve le défaut de la migration causée par une perte d'expression APP. En outre, knockdown de l'APP dans les cultures de neurones embryonnaires dans les résultats de localisation subcellulaire altérée de DISC1. L'utilisation de cellules transfectées et les tissus du cerveau normal, nous montrons que l'APP et DISC1 coimmunoprecipitate et que le domaine intracellulaire de l'APP interagit avec le domaine N-terminal de DISC1. Sur la base de ces constatations, nous formulons l'hypothèse que la région cytoplasmique APP interagit de façon transitoire avec DISC1 pour aider à réguler la translocation de DISC1 au centrosome, où il joue un rôle clé dans le contrôle de la migration neuronale au cours du développement cortical.
