Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Bioengineering

FRET Akım Sitometrisi ile Proteopathic Tohumculuk Faaliyet duyarlı Algılama

Published: December 8, 2015 doi: 10.3791/53205
* These authors contributed equally

Introduction

Hücre içi tau amiloid birikimi, Alzheimer hastalığı gibi tauopatıler tanımlar. Hastalığın erken evrelerinde, patoloji genellikle beynin farklı bölgelerinde lokalize, ancak hastalığın ilerlemesi ile, patoloji kaçınılmaz farklı sinir ağları 1-5 boyunca yayılır. Biriken deliller toksik protein agrega transselüler yayılımı (6-10 gözden) Bu patoloji altında yatan göstermektedir. Bu modelde, proteopathic tohumları (örneğin, tau) verici hücrelerden salınan ve şablonu konformasyonal değişiklik 11-15 ile yanlış katlanmış formda doğal tau proteini dönüşürken, komşu hücreleri girin. Burada açıklanan tahlil hassas tür tohum aktivitesini tespit etmek için geliştirilmiştir. Bu rekombinant proteinin ve biyolojik numuneler ile uyumlu ve proteopathic tohumlama aktivitesi 16 dakikalık seviyelerinin ölçümü sağlar.

Stabil tau tekrar d ifade HEK 293T hücreleriCFP ya YFP da kaynaşmış hastalıkla ilişkili P301S mutasyonu içeren OMain (RD) tohumlama aktivitesi stabil biyosensör olarak hizmet (bundan sonra tau-RD-CFP / YFP hücreleri olarak da adlandırılır). Proteopathic tohum yokluğunda, hücreler, bir çözünür bir monomer olarak tau korumak ve kayda değer bir plan FRET sahiptir. Hücrelerin içine spontan alma ya da tau tohumların lipozom-aracılı iletim Bununla birlikte, akış sitometrisi ile, tek hücreler içinde ölçüldüğü bir FRET sinyali üretir RD-CFP ve RD-YFP agregasyonu ile sonuçlanır.

Bu testte çok sayıda bileşenleri duyarlılığını artırmak ve değişkenliği azaltmak için geliştirilmişti. Bir 1 monoklonal hücre çizgisi: en uygun sinyal sağlar olarak 1 RD-CFP / YFP sentezleme oranı seçildi: gürültü. Hassasiyetini artırmak için, fosfolipidler, doğrudan hücre içine tohum tanıtmak için kullanılan (uptake biyolojik mekanizmaları incelemek için, ancak bu ihmal edilebilir). Son olarak, nüfus düzeyi ve tek bir hücre de izler FRET akım sitometri seviye, diğer protein kümeleme deneyleri aksine. Nihai sonuç ölçüsü, entegre FRET yoğunluğu, yüksek kantitatif ve agregasyonu ile hücrelerin sayısında ve kümeleme her hücrede meydana geldi hangi derecede hem hesapları. Bu optimize tüm parametreler duyarlılığını artırmak ve tekrarlanabilirlik sağlamak.

Bu sistem son zamanlarda yaygın olarak kullanılan diğer tau patolojik belirteçleri temporal başlamasını ve tau tohumlama faaliyetleri göreli ilerlemesini (örneğin, MC1, AT8, PG5 ve ThioflavinS) değerlendirildi transgenik P301S tauopathy farelerde 17 kapsamlı bir çalışmada kullanılmıştır. Tohum etkinlik bugüne kadar en az 6 hafta histolojik algılama önceki değerlendirilen tau patolojisi en eski ve en güçlü işaret vardır. Tohum aktivite başlangıcı ve / veya nörodejenerasyonda 16 ilerlemesinde proteopathic tohumların nedensel rolünü düşündürmektedir 1.5 ay ve ilerleyen yaşla birlikte artar görünür.

e_content "> biyolojik örneklerden tohum malzemesi dakika seviyelerinin hassas kantitatif. Erken hastalığın ilerlemesini izlemek çalışmaları kolaylaştırabilir deneme süresinin kısaltılması ve genç hayvanların kullanılmasını sağlayarak, bu klinik öncesi hayvan deneylerinde verimliliği ve doğruluğunu artırabilir. Örneğin, P301S fare daha önce tarif edilen, kurşun bileşikleri erken 4-6 hafta kadar teslim edilebilir, ve 2-4 hafta sonra etki için izlenir. deney doğru tohumlama herhangi bir azalma ölçmek gerekir (ya da ekim aktivitesi başlangıcında hemen önce) faaliyet. sitometrisi in vitro tarama uygulamaları da. Örneğin, anti-tau reaktifler (örneğin, antikorlar, küçük moleküller, vs.) ya da rekombinant tau kullanılarak yapılmış, kültür doğrudan indüksiyon tohumlama bloke etme kapasitesi hızlı bir şekilde test edilebilir olan akış FRET bir tohum kaynağı (Şekil 5). Bu düzenleme ile, tohum malzemesi hazırlandıktan sonra, eski olarak agrega ya da beyin türevli lisatlarperiment veri analizi de dahil olmak üzere, tamamlamak için sadece üç gün sürer. Proteopathic tohumlama faaliyetinin hızla kantitatif böylece nörodejenerasyon birçok çalışma kolaylaştırabilir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

NOT: Bu protokol FRET kullanımı fare biyolojik örneklerden tohumlama aktivitesini tespit etmek için flow sitometri vurguluyor. Aynı zamanda, rekombinant fibriller ve insan biyolojik numuneler ile uyumludur. Fare ötanazi ve beyin hasat IACUC onaylı prosedürlere uygun olarak gerçekleştirildi.

1. Beyin Ekstraksiyon

  1. Izofluran (% 2), derin anesthetization sonra, buz soğukluğunda PBS% 0.03 heparin ihtiva eden bir fare serpmek ve Gage ve ark bilgi aşağıdaki beyin ekstrakte edin. 18
  2. Bir kriyo-şişe içinde ekstre doku yerleştirin ve sıvı azot içinde dondurularak ek yerleştirilmesi. Alternatif olarak, kuru buz üzerinde doku dondurma. Bir kez gerekli ise, uzun bir süre için -80 ° C ve saklamak için doku transfer dondurulmuş.
    NOT: Bu protokol, tüm beyin homojenatlarının veya mikro kesilir beyin bölgelerinde ile uyumludur. Hagihara et al. Detaylı mikrodiseksiyon protokol 19.
  3. Biyolojik Tohum Materyali 2. Hazırlık

    1. 1 x TBS (10 ml için 1 tablet) halinde proteaz inhibitörleri (serbest EDTA) içinde çözerek homojenizasyon tamponu hazırlayın. Buz üzerinde şiddetle Vortex, ve mağaza. Proteaz inhibitörleri biyosensör hücre canlılığını korumak için EDTA arındırılmalıdır.
    2. Tek kullanımlık tartmak tekne dondurulmuş beyin dokusu tartılır ve 5 ml konik tüp transfer. Nihai çözelti,% 10 ağırlık / hacim olduğu şekilde buz soğukluğunda homojenizasyon tamponu ekleyin. Geçici buz üzerinde saklayın. Doku kitlesi ve daha sonra homojenizasyon tampon maddesi hacmi kullanılan beyin boyut ve / veya bölgeye bağlı olarak değişecektir. Burada, 0,2 g ağırlığındaki bir yetişkin farenin hemibrain% 10 ağırlık / hacim solüsyonu 2 ml içinde süspanse edilir.
    3. Transferi soğuk odaya örnekler ve uygun ayarları bir prob sonikatör ayarlayın. (Burada gösterilen) bir Omni Ruptor ile prob sonication için numuneler ov değil emin olmak için yaklaşık 75 W. kullanın darbe modu karşılık% 20, gücü ayarlayınsonication sırasında er-ısıtmalı. Yaklaşık 500 ms tekabül eden,% 30 Pulser ayarlayın.
    4. Yine, su, izopropanol ve su ile durulanır, her çözeltisi arasında probu silinmesi ile prob sonikatör ucu temizleyin. Durulama ve taraf ve laboratuar mendil ile prob alt hem de silmek için emin olun.
    5. Bir seferde bir numune ile çalışma, homojenizasyon tamponu içine prob ucu daldırın ve sonikatör başlatın. Yukarıda açıklanan güç ve üreteci ayarlarını kullanma, 25 toplam bakliyat teslim. Doku süspansiyon tamamen olduğundan emin olun. Bu adımı sırasında numunenin köpüklenmesini önlemek için dikkatli olun.
      NOT: a) toplam hacim düşük olduğu veya b) Homojenat ısıtır eğer numuneler köpüklenme duyarlıdır. Bu özel cihaz sayesinde, 250 ul daha az hacimli ses dalgalarına maruz yoktur. Numuneler, soğutulmuş durmalarını sağlamak için, borular bu aşama esnasında buz üzerinde depolanabilir.
    6. Artık lizat uzakta silerek temizleyin prob, daha sonra bir bardak o içine 10 bakliyat teslimf temiz su. Her bir adım arasında silinerek kurutulmuş (adım 2.4 gibi) yan kenarlarına ve tekrar su, izopropanol ve su ile prob alt durulayın. Kontaminasyonu önlemek için, iyice örnekler arasında probu durulayın.
      NOT: tau agrega ile, daha sıkı temizleme yöntemleri örnek-örnek kirlenmesini önlemek için gerekli olduğunu bulamadı. Diğer amiloid Bununla birlikte, literatürde geniş 20,21 tarif edilmiştir, ek bakım gerektirir.
    7. Tüm numuneler işlendikten kadar mağaza buz üzerinde homojenatlarında.
    8. 4 ° C'de 15 dakika boyunca 21.300 x g'de homojenatları dönerler.
    9. Pelet rahatsız etmemek için özen, temiz bir tüpe süpernatant aktarın. Pelet atın. Daha fazla kullanım için -80 ° C'de süpernatan ve mağaza lizatları alikotu. Bu tohumlama verimini azaltır, ancak homojenatlarının donma / çözülme döngüleri kaçının.

    3. şarjı Biyosensör Hücreler

    NOT:Bu deney için, dört hücre çizgileri kullanın: HEK 293T (hücre çizgisi # 1), RD-P301S-CFP (hücre çizgisi # 2), RD-P301S-YFP (3 hücre çizgisi #) ve RD-P301S-CFP / YFP ( hücre çizgisi # 4). Tahlile her hücre hattının katkılarından dolayı Tablo 1 başvurun.

    1. Steril bir ortamda, aspirat kültür ortamı. Sıcak PBS ve aspirat ile hücreleri durulayın. Hücreleri tripsinize edin 3 dakika boyunca (tripsin-EDTA (% 0.05), 3 ml), sıcak bir kültür ortamında (DMEM 9 ml,% 10 FBS,% 1 pen / strep,% 1 glutamax) ile söndürün ve hemen hücreleri aktarmak konik tüp.
    2. Oda sıcaklığında 5 dakika boyunca 1000 x g'de santrifüje hücreleri. Orta aspire ve sıcak kültür ortamında tekrar süspansiyon hücre pelet.
    3. Hemasitometre kullanılarak, her hücre hattı için hücre yoğunluğu belirlemek. Hücre yoğunluğu, toplama ve yeniden süspansiye etme hacminin zamanda konfluansa bağlı olarak değişecektir. Hücre yoğunluğu, 10 mi ortam içinde% 90 konfluent bir 10 cm'lik bir tabak hasat hücreleri tekrar yaklaşık 1.000.000 hücre / ml olarak.
    4. Makehücrelerin bir ana karışımı + ortam bir 96 çukurlu bir levhanın her bir oyuğa 130 ul ortam içinde 35,000 hücre içerecek (100 kuyu için bir ana karışımı yapmak için, örneğin, 13 mi ortam içinde 3.500.000 hücreleri tekrar süspansiyon). Bireysel deneysel tasarımlar ve zaman çizelgeleri sığdırmak için hücre numarasını değiştirin. Hücre tedavisi için ~ sonra kaplama 18 saat, 96 oyuklu bir plakanın her bir oyuğuna 35.000 hücre ekleyin.
    5. Bir çok kanallı pipet kullanarak, yavaş yavaş düz taban kısmının her bir kuyunun içine ana karışım hücre süspansiyonu 130 ul pipet doku 96 plaka kültür işlemden geçirildi. Kaplama birlikte, plakanın alt temas etmeyen, kuyunun merkezinde pipet ucu yerleştirin.
      Not: kaplama biçimi değiştirilebilir olmasına rağmen, hücre çizgileri plaka başına 1-3 her biri için n = 4 kuyu yapımında tavsiye edilir. Plaka (n = 84), geri kalan hücre çizgisi # 4 (biyosensör hücreleri) için ayrılmıştır.
    6. Hücreler oda sıcaklığında 10 dakika boyunca rahatsız edilmeden plaka bırakarak oturmasına izin verin. 37 ° C'de,% 5 CO2 ve ve O / N inkübe# 8805;% 80 bağıl nem.

    4. tedavi edilmesi Hücreler

    NOT: ertesi gün, tau biyosensör hücreleri aşağıdaki gibi tohum iletim kompleksleri hazırlamak,% 60-65 konfluent:

    1. Bir tüp içinde, bir ana karışımı yapmak için, örneğin Opti-MEM olarak indirgenmiş serum ortamı ile, örneğin Lipofectamine gibi transfeksiyon reaktifi birleştirir. Başına iyi 1.25 ul transfeksiyon reaktif ve 8.75 ul indirgenmiş serum ortamı ekleyin. Flick tüpü hafifçe kısaca karıştırın aşağı doğru döndürün ve oda sıcaklığında 5 dakika inkübe.
    2. Başka bir tüp içinde, indirgenmiş serum medya ile tohum malzemesi (adım 2.9 den lizatın kısım) birleştirir.
      Not: Çekirdek malzemenin hacmi, bireysel deneye bağlı olarak değişir. Tohum hacmi seçerken, dikkate almak: bir numune ve potansiyel toksisite tohum bolluğu. Ham homojenatları hücrelerine toksik olabilir. Bunun gibi, istediğiniz etkiyi izlemek için mümkün olan en düşük hacim kullanın. Lizat / kuyu aralık fr Önceden test hacimleri5-20 ug toplam proteine ​​karşılık gelen om 1-5 ul. Gözenek başına toplam hacim (tohum + indirgenmiş serum ortamı) 10 ul olduğundan emin olun.
    3. En az 20 dakika süreyle ve 2 saat kadar oda sıcaklığında kısaca hafifçe karıştırın 4.1 ve 4.2, fiske açıklanan iki tüp içeriğini birleştirin (1000 xg, 5 sn) aşağı spin ve kuluçkaya yatmaktadır.
    4. Yavaşça bireysel biyosensör kuyularının yanında transdüksiyon kompleksinin 20 ul pipetle. Üç teknik çoğaltır, mümkünse kullanın. 24-48 saat boyunca inkübatör tedavi hücreleri dönün. Aşama 3.6 de tarif edildiği gibi aynı şartlar altında inkübe edilir.
      Not: fosfolipidlerin uygulanmasının lipozom reaktifi maruz kalmayan hücrelerin Biosensor için floresan profili nispeten hafif bir kayma getirmektedir, çünkü bu yerleşim için uygun negatif kontrol koşulu boş lipozomlar (örneğin, lipozom reaktifi + indirgenmiş serum ortamı) ile muamele biyosensör hücreleridir.

    FRET Akım Sitometrisi 5. Hasat Hücreleri

    B Şekil 1A) gösterecektir oysa tohum malzemesi (yani, boş lipozomlar) olmadan tedavi hücreler, yaygın floresan gösterecektir.

    1. Bir çok kanallı pipet kullanarak, tüm hücre ortamı (150 ul) aspire. Tripsinize (50 ul), 5 dakika boyunca hücreler ve 150 ul soğuk kültür ortamı ile söndürün. Hücre kaldırma ve sonraki hücre kaybına neden olabilir, bu aşamada trypsinization öncesinde PBS durulama dahil etmeyin. Yolluk stratejileri yoluyla akım sitometri sırasında herhangi kirlenmesine ölü hücreleri ve enkaz dışlamak.
    2. Hemen 5 ml 1000 xg'de, transferi 96 gözenekli yuvarlak tabanlı plakanın hücreleri, ve santrifüj söndürme işleminden sonraoda sıcaklığında n.
    3. Aspire hücre pelet rahatsız etmemek için özen, orta atmak ve.
    4. Yavaşça fakat iyice 50 ul% 2 paraformaldehid hücre pelletini ve 10 dakika inkübe edilir. Sabitleme daha temiz ve tutarlı sonuçlar sağlar rağmen Alternatif olarak, koşmak hücreler, canlı.
    5. Oda sıcaklığında 5 dakika boyunca 1000 x g'de santrifüje hücreleri. Aspire hücre pelet rahatsız etmemek için özen, paraformaldehid atmak ve.
    6. Yavaşça, ama iyice, 200 ul tamponla sitometri soğutulmuş akışı hücre pelletini tekrar süspansiyon (HBSS,% 1 FBS, 1 mM EDTA) ve hücre topaklanma önlemek için en kısa sürede plaka çalıştırın.

    6. FRET Akım Sitometri

    Not: Lazer hattı ve filtre setleri (Tablo 2) ile uyumlu bir FRET donatılmıştır MACSQuant VYB, gibi bir akış sitometrisi kullanın. Bu bölümde her adım için, yazılımın 96 kuyu şablonu kullanarak ilgi kuyusunu tıklatın ve tıklatın"Play" örnek alımı ve akışını başlatmak için. 'Yeni analiz pencere' simgesini tıklayarak araziler ya da istatistik tabloları yapın. X veya Y ekseni ya da üzerinde başlığını tıklayarak ve uygun filtreyi seçerek bireysel değişkenli araziler üzerinde eksen parametrelerini değiştirin. Hücre popülasyonlarının veya floresan sinyalleri kaydırmaya artırmak veya uygun filtreler ile ilgili gerilimleri azaltmak. Bu alet sayesinde, doğru tek hücreli izlenmesini sağlamak için <1,000 olay / sn çalıştırın.

    1. Hücre popülasyonu sol alt kadranda kadar bir Side Scatter-Alan Forward Scatter-Alan (FSC-A) iki değişkenli arsa vs (SSC-A) ve hücre hattı 1. çalışırken, SSC ve FSC voltajlarını ayarlamak emin olun. Çokgen aracını tıklatın ve hücre popülasyonu (Gate P1) tanımlar. Tüm yolluk parametreleri için bakınız Şekil 2.
    2. Bir FSC-H (yükseklik) FSC-A değişkenli arsa vs yapın ve arsa üzerinde "canlı" tıklayarak, ve P1 seçerek bu arsa Gate P1 uygulanır. Hücre hattı # 1çalışan, çokgen aracını tıklatın ve tek hücreleri (Gate P2) tanımlar.
    3. CFP, YFP ve FRET: 3 histogram araziler, ilgi filtrelerin her biri için biri yapmak. Araziler üzerinde "canlı" tıklayarak, ve P2 seçerek bu araziler tüm Kapısı P2 uygulayın. Hücre hattı 1. çalışırken, gerilimleri ayarlamak şekilde CFP, YFP medyan hücre popülasyonu ve histogramlar 405 nm lazer ile hücreleri uyarmak, CFP ve FRET ölçmek ve birlikte yakalama floresan için her 0 ile 1. olan FRET sırasıyla, 450/50 nm ve 525/50 nm filtre. YFP ölçmek için, bir 525/50 nm filtreli 488 nm lazer ve yakalama floresan ile hücreler heyecanlandırmak. Lazer ve filtre ayarları daha Tablo 2'de açıklanmıştır.
    4. FRET ve YFP kanal içine CFP yayılma için tazminat gerçekleştirin.
      NOT: Tazminat floresan dağıtma düzeltme işlemidir. Tek florokrom floresan emisyonu bir filtre desi içinde algılandığında floresan yayılma oluşurBaşka bir florokrom sinyali ölçmek için yapması- nın doğrudan. Uygun tazminat ile CFP yayılma floresans FRET ve YFP kanallarından çıkarılabilir.
      NOT: Tazminat hem floresan pozitif ve negatif hücrelerin varlığını gerektirir. Bu nedenle, CFP-pozitif hücreleri üzerindeki (hücre çizgisi # 2), çalışma öncesinde numuneye eklenmesi gerekir negatif hücreler (1 hücre çizgisi #) telafi etmek için.
      1. De hücre çizgisi # 2 süspansiyon 200 ul içine tek bir hücre hattı 1. süspansiyonu 30 ul başak telafi hemen önce.
      2. "Çalgı Settings" simgesine, daha sonra 'tazminat' sekmesini tıklayın ve tazminat tablosunu açmak için 'matris' kontrol edin.
      3. Aşama 6.3 açıklandığı gibi, CFP-A değişkenli arsa vs FRET-A yapın ve kapı P2 uygulayın. Hücre hatları 1 + 2 çalışırken, 'Quadrant' simgesini tıklayın ve floresan -negatif ve pozitif popülasyonlar düşük iki kadran ayrılır ki (Gates, LL3 a kadran çizmeknd LR3 sırasıyla).
      4. LL3 ve LR3 kapıları için FRET medyan floresan yoğunluğu (MFI) görüntüleyen bir istatistik tablo oluşturun. FRET sinyal MFI LL3 ve LR3 arasında eşit olana kadar tazminat matris içinde FRET parametresini ayarlayın. Bu etaptan sonra, FRET sinyali MFI FRET kanalının içine CFP yayılma yokluğunu gösteren, boyanmamış hücreler ve CFP-pozitif hücreleri arasında eşittir.
      5. Aşama 6.3 açıklandığı gibi, CFP-A değişkenli arsa vs YFP-A yapın ve kapı P2 uygulayın. Adım 6.4.3 yapılan benzer kadranlar (LL4 ve LR4) çizin.
      6. LL4 ve LR4 için YFP MFI görüntüleyen bir istatistik tablo oluşturun. YFP sinyal MFI LL4 ve LR4 arasında eşit olana kadar tazminat matris içinde YFP parametresini ayarlayın. Bu etaptan sonra, bir YFP sinyal MFI YFP kanal içine CFP yayılma yokluğunu gösteren, boyanmamış hücreler ve CFP-pozitif hücreleri arasında eşittir.
    5. FollKapı kurulum ve tazminat nedeniyle, faiz kuyu vurgulamak ve plaka kalanını çalıştırın.
    6. Tüm numuneler 'dosyası', ardından 'kopya' tıklayarak, ihracat verileri dosyaları çalıştırmak edildikten sonra. 'Veri dosyaları' sekmesini seçin deneme klasörünü vurgulayın ve 'kopya' tıklayın.

    7. Veri analizi

    NOT: X veya Y ekseni ya da üzerinde başlığını tıklayarak ve uygun filtreyi seçerek bireysel değişkenli araziler üzerinde değiştirme eksen parametreleri.

    1. Analiz programı flow sitometri Open FCS dosyaları.
    2. Dağıtma özelliklerine göre, benzer şekilde, Bölüm 6'da tarif edilene boş lipozomlar ile muamele edilen hücrelerden alınan (FSC-A v FSC H) hücre popülasyonu (FSC vs SSC) ve tekli popülasyonu tanımlamak için çok köşeli bir kapı kullanın.
    3. OBP kompanzasyon kurulumu sırasında yapıldı, daha fazla CFP ayarlamak yok.
    4. YFP değişkenli arsa vs FRET oluşturun. Hücre hattı 3. Kullanılması, FRET-pozitif hücre popülasyonu yamaç boyunca uzanan bir çokgen kapısı çizerek yanlış FRET kapısı tanımlayın. Bu kapı, FRET filtre içinde bir sinyal yayar YFP tek pozitif hücreler hariç, daha önce ve arkadaşları yasaklayarak gösterilene benzer çekilmektedir. 22
    5. OBP değişkenli arsa vs FRET boş lipozom-tedavi OBP / YFP hücrelerini çizerek bir FRET kapısı tanımlayın. Yukarı doğru uzanan ve uzak nüfus sola nüfusun yamaç boyunca bir çokgen kapısı tanıtın. Bu kapı arka plan hücrelerinin ≥1% olduğu FRET gibi çoğu hücreleri (~% 99), dışarıda olmalıdır. Bu kapının vitese herhangi bir olay FRET-pozitif kabul edilir.
      Not: Yukarıdaki tarif Her bir kapak daha sonra kapıları oluşturmak önce tüm örneklere uygulanır. Analizi takiben, dört ayrı kapıları tanımlanır (Hücre popülasyonu, tekli; yanlış FRET, FRET).
    6. Yüzde FRET pozitifliği ve MFI: dahil olmak üzere ilgi Tutanak analiz parametreleri,FRET-pozitif hücre. El ile yüzde pozitifliği ve MFI ürünü ölçerek entegre FRET yoğunluğunu hesaplamak.
      Not: entegre FRET yoğunluğu sonuç ölçüsü, iki bireysel faktörler daha az olan bir ürün hesaplama önlemek için 1 'den büyük ya da eşit ve MFI (adım 7.5' de tanımlandığı gibi) ayarlanmış arka FRET olarak kullanılırsa.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

FRET akım sitometri duyarlı, nicel ve rekombinant veya biyolojik örneklerden tohumlama faaliyetinin hızlı algılama sağlar. Deney ayarları yüzeysel olduğu: Tau-RD-CFP / YFP ifade monoklonal türetilen stabil hücre hatları 24-48 saat için kuluçkalanmıştır, tohum malzemesi ile transduse ve analizi (Şekil 1A) akış sitometrisi tabi tutulur. Tohumların yokluğunda, biyosensör hücreleri çözünür, monomerik formda (Şekil 1B) tau korumak. Tohumların varlığında ise, biyosensör hücreleri akış sitometrisi ile hücre başına dayanarak belirlenmektedir FRET tepki üreten, yığılmış bir durumda (Şekil 1C) içine tau dönüştürün. Kantitatif değerlendirme biyosensör hücreleri, tohum malzemesi femtomolar konsantrasyonlarına yanıt ve tohumlama aktivitesi etkili bir biçimde üç emir büyüklükte (Şekil 1D) arasında ölçülebilir olduğunu göstermektedir.

Yolluk parametreleri tr tespitini sağlamak üzere kurulduue bile düşük tohum konsantrasyonlarda, sinyal FRET. İlk olarak, standart yöntemleri yolluk hücre popülasyonu (Şekil 2A) ve tek hücreler (Şekil 2B) izole etmek için kullanılmıştır. Yanlış FRET sinyali 405 nm lazer tarafından YFP doğrudan aktivasyonu ortaya çıkabilir. Bu durumda, bir yanlış FRET kapısı kirletici sinyali (Şekil 2C) dışlama YFP tek pozitif hücre popülasyonundan çekilmektedir. Son FRET kapısı giremeyen CFP / YFP çift-pozitif hücreleri (Şekil 2B) için tanımlanmıştır. Bir kapı yukarı doğru uzanan nüfusun yamaç yakın çizilmiş ve ondan sola edilir. Uyarılmamış hücrelerde arka plan yaklaşık% 1 olarak ayarlanmış değer FRET sahip olmalı ve FRET-pozitif hücreleri (Şekil Şekiller 2E ve 2F karşılaştırın), doza bağımlı bir şekilde bu kapının içine kayar. Yani yüzde pozitifliği (toplam hücre sayısı başına FRET-pozitif hücrelerin sayısı: Çoklu parametreler de dahil olmak üzere, akım sitometri FRET ile dikkate alınır) Ile, yani derecesi FRET yanıtı FRET-pozitif hücresinde üretilir medyan florasan yoğunluğu (). Bu iki değişken ürünü, tamamen, herhangi bir numune ile indüklenen tohumlama aktivitesi derecesini temsil Entegre FRET yoğunluğu, tercih edilen sonuç ölçüsüdür.

FRET akış sitometrisi, Şekil 3'te gösterildiği gibi, daha genç yaşlarda iken, P301S tauopathy fareden türetilmiş beyin lizatları ile uyumludur., Dört farklı beyin bölgelerinde mikrodiseksiyon sonra, sitometrisi beyin tohumlama aktivitesi (Şekil 3A) ölçmek için kullanılmıştır akış FRET, neokorteks (Şekil 3B), frontal lob (Şekil 3C) ve bir yaş aralığında P301S farelerde hipokamp (Şekil 3D). Her bölgede, ekim aktivite yaşla birlikte arttığı ve sadece 1,5 ayda ortaya çıktı. Ancak, tau nakavt fareler ("KO")> 12 mos tohumlama faaliyetini görüntülenen asla. H karşılaştırıldığındaistological Bu konformasyonel olarak-anormal tau (MC1), hiperfosforile tau (AT8 ve PG5) ve amiloid konformasyonu belirteçleri dahil tau birikimi (Şekil 3E), herhangi bir başka markör görünümünü daha altı hafta daha erken, aynı hayvanların içinde yapılan analizler (ThioflavinS). Mekanik bir bakış açısından, tau tohumlama faaliyetinin proksimal tespit tauopathy başlangıcı ve / veya ilerlemesinin bir nedensel arabulucu olarak tohum önerir. Deneysel bakış açısından, bu erken ve sağlam bir görünüm verilmiştir, tohumlama aktivitesi analizi tau birikimi, standart sonuç ölçütü için ideal bir ek olabileceğini düşündürmektedir.

Transgenik farelerden ek olarak, akış sitometrisi, insan beyninin lizatları ile uyumlu ve kolayca Alzheimer hastalığı konular (Şekil 4) izole edilmiş tau agregatları algılayabilir FRET. Dondurulmuş insan beyin dokusunun aynı şekilde homojenize edildiğinde aktivitesi tohumlama, P301S beyin lizatları burada tarif edildiği gibisağlam AD konularda elde edilen tüm örneklerden tespit edilir. Bunun aksine, tohum aktivitesi aynı yaştaki veya Huntington hastalığı kontrol grubu lisatlanndan tespit asla. Bu tau agrega için testin özgüllüğünü vurgulamaktadır.

Bu yazının amacı, HEK 293T biyosensör hücrelerine agrega lipozom aracılı teslim kullanarak tau tohumlama faaliyetinin hassas algılama iken, daha fizyolojik hücre kültür paradigmaları da temel hücresel alım mekanizmaları değerlendirmek için flow sitometri FRET ile yapılabilir. Örneğin, primer nöron kültürlerinden lentivirüs tau-RD-CFP ifade etme ve tau-RD-YFP kaplama sırasında yapıları ile enfekte edilebilir. DIV4 'de, toplama çekirdeği içeren malzeme (Şekil 5B) ile muamele nöronlar, tedavi edilmemiş hücrelere (Şekil 5A)' de mevcut değildir fakat tespit edilebilir. Önemli olarak, fosfolipidler fizyolojik ve pat tetkik edilmesine izin verir, bu deneylerde hariç hophysiological tohumlama mekanizmaları. Bu nedenle, tau fibrillerin uygulanması nöronal HSPG-aracılıklı alımını yol açar ve FRET akış sitometrisi (Şekil 5C) ile ölçülebilir, doza bağımlı bir şekilde toplanmasını teşvik eder. Buna ek olarak, deney terapötik tau alımının değerlendirilmesi ve HEK 293T tau biyosensör hücreleri kullanılarak in vitro blokajı tohumlama için de kullanılabilirler. Hatta fosfolipitlerin yokluğunda hem rekombinant fibriller (Şekil 5D) ve P301S beyin lizatları (Şekil 5E) tau neden olur. Heparin, bu tau tohum ön-kuluçkalama (daha önce HSPG aracılı tau alımını etkili bir inhibitörü olduğu gösterilmiştir), bununla birlikte, tohumlama kapasitesini ortadan kaldırır. Bu deney düzeneği herhangi bir ilaç (örneğin, antikorlar, küçük moleküller, vs.) tatbik edilebilir ve madde alımı ve / veya tohuma modifiye terapötik hızlı evrimine olanak sağlayacak.

şekil 1 "src =" / files / ftp_upload / 53205 / 53205fig1.jpg "/>

1. FRET sitometrisi hassas akış Şekil tau tohumlama aktivitesi 16 tespit eder. Tau-RD-CFP / YFP ifade Monoklonal HEK 293T hücreleri 24-48 saat için kuluçkalanmıştır, yeniden birleştirici ya da biyolojik numune ile transduse ve akış sitometrisi kullanılarak, tek bir hücre olarak analiz edilmiştir (A). Uyarılmamış hücrelerde tohum içerikli madde görüntüleme belirgin inklüzyonlar (C) ile tedavi edilen hücreler ise, bir monomerik durumu (B) 'de tau-RD korumak. Kantitatif değerlendirme rekombinant tohum malzemesi femtomolar konsantrasyonlarda (monomer eşdeğeri) karşı duyarlıdır ve algılama büyüklüğü (D) üç siparişleri yayılan akım sitometri FRET tohumlama faaliyetleri gösterir (± SEM ortalama). Monomer eşdeğer fibrillization reaksiyonu içinde bulunan protein miktarını temsil eder ve eksik & düzeltmek değil# 160; toplanmış malzeme içine monomer eklenmesi. Böylece, gerçek agrega (tohum) konsantrasyonu daha küçük olmalıdır ya da 'monomer eşdeğer' eşit. * Holmes ve Furman ve diğ. 16 Modifiye bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 2,
FRET akım sitometri. Hücre nüfus (A) ve tekli / duble (B) kapıları için Şekil 2. Ayırıcı strateji metodolojisi sitometri standart akışı ile çizilir. Yanlış bir FRET kapısı (C) YFP ortadan bleedthrough FRET filtreye kadar YFP tek pozitif hücreler çekilir. Bir FRET kapısı (D), boş lipozom muamele edilen hücrelerden alınan imal edilir, örneğinBu arka plan FRET ≥1% 'dir. FRET kapısı içine bir nüfus kayması tohum pozitif materyal (E) ile tedaviyi takiben görünür ve vardiya tohum malzemesi yüksek miktarda (F) ile giderek belirgin hale gelir. Nihai okumalar şunlardır:. Yüzde pozitif FRET, medyan floresan yoğunluğu FRET-pozitif olayların (MFI), entegre FRET yoğunluğu (Integrated FRET Yoğunluğu = Yüzde pozitif hücreler MFI *) Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 3,
P301S farelerde 16 tau tohumlama aktivitesi Şekil 3. anlaşılabilir. P301S farelerin beyin homojenatlarından Tohumculuk etkinlik (ortalama ± SEM) beyin sapında 1.5 ay (A belirgindir), Neokorteks (B), frontal lob (C) ve hipokamp (D). Ancak, ekim faaliyeti tau nakavt farelerde (> 12 ay) gözlenen asla. Tohum aktivite yaşla birlikte artar ve MC1, AT8 ve PG5 (E) olmak üzere diğer sık görülen histolojik belirteçlerin, görünümünü önce gelir. * Holmes ve Furman ve diğ. 16 izni ile yayımlanmaktadır bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 4,
FRET Şekil 4. uyumluluk, insan biyolojik numuneler 16 ile akış sitometrisi. Tau-RD-CFP / YFP biyosensör hücreleri 20 ug insan beyni lisatı ile transduse edildiğinde, güçlü bir tohumlama (ortalama ± SEM), test edilen tüm Alzheimer Disea oluşurÇağın uyumlu ve Huntington hastalığı kontrol lizatlarından tohumlama faaliyetini yoksun oysa se beyinleri. * Holmes ve Furman ve diğ. 16 Modifiye bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 5,
Şekil FRET 5. Alternatif uygulamalar lentivirüs kodlama tau-OBP ile transdük sitometri 16. Birincil nöronlar akış ve tau-YFP oluşturur. Eksojen tohum yokluğunda hiçbir belirgin çekiş (A) vardır, ancak tohum varlığında (B) 'de mevcuttur. Nöronal biyosensörler da fosfolipid aracılı teslim (C) yokluğunda, doza bağımlı olarak biraraya getiren tau tohum yanıt. Rekombinant (D) ya da bi ön-inkübasyonHeparin ile ological (E) tohum kaynakları, HSPG aracılı tau çekirdeği alım inhibitörü, HEK 293T biyosensör hücrelerinin tepkisini FRET neden olmaktadır. Kantitatif değerlendirme görüntüler (± SEM ortalama). * Holmes ve Furman ve diğ. 16 Modifiye bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

tablo 1

Tablo 1: FRET kullanılabilir hücre çizgileri akış sitometrisi. HEK 293T hücreleri kurulum akış sitometrisi için kullanılır. CFP tek pozitif hücreler telafisi (*) kullanılır. YFP tek pozitif hücreler nedeniyle 405 nm eksitasyon ile YFP doğrudan aktivasyonu yanlış FRET sinyali yok etmek için kullanılır. CFP / YFP çift pozitif hücreler FRET-uyumlu ve görevibiyosensör hücreleri. Bu tablonun büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Tablo 2

Tablo 2:. Lazer ve filtre ayarları sitometresi Akış bu tabloda büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Burada anlatılan FRET akım sitometri sistemi hızlı ve kantitatif tau tohumlama aktivitesini değerlendirmek için güçlü bir araçtır. Sadece orta hücre kültürü deneyim ve FRET çalışan bir bilgi ve akım sitometri gerektirir. Beta bilanço yapısı bağlandığı zaman floresan gelişmiş sergileyen - - örneğin Thioflavin T gibi diğer ekim deneyleri, zahmetli ve saf, rekombinant protein alt tabakayı gerektirir. Ayrıca, tau için in vitro tohumlama deneyleri sadece semi-kantitatif ve tohum malzemesi 23,24 arasında subnanomolar seviyelere genellikle duyarsızdır. Akış sitometrisi FRET Bununla birlikte, yeniden birleştirici ya da biyolojik numunelerden ya tohumlama aktivitesinin nicel ve zarif hassas ölçümünü sağlar. Ayrıca, prosedüre uyarlamalar protein birikimini bozukluklarının çeşitli çalışma yararlı yapabilir.

Burada açıklanan protokol tau tohumlama odaklanırken, sadece basit değişiklikler t gereklidiro proteopathic tohumların alternatif türlerinden ekim etkinliğini izlemek için bir kullanıcı etkinleştirin. Holmes ve Furman ve diğ. De gösterildiği gibi, tek klonlu bir hücre çizgisinin oluşturulması kararlı bir şekilde hastalıkla ilişkili A53T mutasyonu CFP birine etiketlenmiş veya YFP tam uzunlukta α-sinüklein rekombinant fibriller 16 tohumlama aktivitesi hassas algılama etkin barındıran α-sinüklein eksprese . Benzer deneyler, aynı zamanda etkin bir şekilde protein birikiminin tespit Huntingtin biyosensör hücreleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Böylece, sadece protein biyosensör değiştirerek, flow sitometri sayısız tohum kaynakları ile uyumludur FRET. Tedavi modelinin ve hücre modeli dahil olmak üzere, tahlil için diğer modifikasyonları, FRET hale fizyolojik mekanizmaları değerlendirilmesine sitometrisi daha uygun akış kullanılabilmektedir. Bu protokol, tohumlar, doğrudan duyarlılığını artırmak için bir yol olarak, lipozom aracılı transdüksiyon yoluyla biyosensör hücrelerine eklenir.

Bu n önemlidirote, ancak bu bir gereklilik olmadığını. Tau rekombinant veya fare biyolojik örnekler de lipozomlar yokluğunda (Şekil 5) biyosensör tohum hücreleri edebilen gelen toplanır. Böylece, laboratuvarlar hala tahlil istihdam edebilir fizyolojik yayılmasını ve / veya tau tohumlarının alım mekanizmaları okuyan ilgilenen. Buna ek olarak, akış sitometrisi ve primer nöron kültürleri ile uyumlu FRET. Kaplama esnasında CFP- ve YFP kodlanmış lentiviral yapıları ile hücrelerin enfekte ederek, etkin FRET yanıt da lipozomlar yokluğunda (Şekil 5), biraraya getiren tau fibriller ile muameleyi takiben, nanomolar konsantrasyonlarda elde edilir. Birlikte ele alındığında bu veriler, FRET akış sitometri protein agregatlarının çeşitli ve çok sayıda hücre kültür modellerinde tohum fizyolojik mekanizmaları incelemek için yararlı olduğunu göstermektedir.

FRET sistemi akım sitometri kullanıcı dostu ve uyarlanabilir iken, bazı önemli adımlar olmalıdırTedavi sırasında numune hazırlama ve uygun hücre confluency dahil uyumluluğu sağlamak için izledi. Beyin örneklerinin Yüksek yoğunluklu prob sonikasyon tohumlama aktivitesinin etkili ve en uygun izolasyon için kritik önem taşır. Geliştirme ve optimizasyon esnasında, gözlenmiştir, bu yöntem, diğer yaygın teknikler göre P301S Fare beyinleri, örneğin el ile homojenizasyon tohumlama aktivitesi tecrit 10 kat daha fazla etkili olduğu. Bu çok büyük tau agregatları nispeten düşük bir tohumlama eğilime sahip olması mümkündür, ve bu prob sonikasyon küçük, tohum uyumlu parçalar halinde, bu agregaların kırma için etkilidir. Gerekirse yukarıda tarif edilen ayar tohumlama aktivitesinin hassas tespiti için tavsiye edilir, ancak sonikasyon süresi ve sıklığı, modifiye edilebilir.

O duyarlılığı ve hücre sağlığını hem de etkilediği tedavi sırasında hücre confluency, son derece önem taşımaktadır. Eğer hücrelerÇok confluent yeniden, onlar kolayca ve böylece dramatik hassasiyeti azalan, fosfolipitler ve tohum malzemeyi yapmayız. Birleşme sağlandığı çok düşük olduğunda, fosfolipidler ve tohum malzemenin eklenmesi toksik olabilir. Deneysel testler% 60-65 bir biyosensör konflüansa tedavisi ve daha sonra yanıt için en uygun olan olduğunu göstermektedir.

Protokolde belirtildiği gibi, tazminat algoritmaları düzenli böylece yanlış sinyaller ortadan kaldırılması ve hassasiyeti artırarak, kanal YFP içine CFP taşkınlığın dışlamak ve FRET için kullanılır. Tohumlama faaliyetinin daha hızlı ve niteliksel değerlendirme için, ancak, bu adımı post hoc analiz yazılımı flow sitometri kullanılarak ihmal veya yapılabilir. Daha temiz ve daha sağlam bir sinyal tazminat, ancak ve böylece en titiz ve kantitatif analiz için bu adımı şiddetle tavsiye edilir aşağıdaki elde edilir.

Testin bir sınırlama biyokimyasal rapor onun yetersizlik bileşimiproteopathic tohumları. Mevcut deney, tohumlama aktivitesi, tohum bir işlevsel özelliği. Tohumlar biyokimyasal ve biyofiziksel doğasının belirlenmesi Bununla beraber, bu deney, sayısız örneklerden bir son nokta olarak tohumlama potansı değerlendirilirken faydalı olacaktır vb immüno-, kromatografi dairesel dikroizm, kütle spektrometrisi, geleneksel deneyler bağlanmanın gerektirecektir.

Bu deney, son miktarını ve histolojik lekeleri gibi tau birikimi diğer yaygın belirteçleri göre P301S farelerde gelişimi ve ilerlemesi tohumlama zamanlaması karakterize etmek için kullanıldı. Bu çalışmada, tau tohumlama faaliyetleri öncesinde biz 16 test erken histolojik işaretleyici (MC1) altı hafta boyunca belirgin oldu. Erken görünümü göz önüne alındığında, aktivite ekim, en azından ön çalışmalar için, terapötik müdahalelerin etkinliğini değerlendirmek için önemli bir bütünleştirici, hatta alternatif, sonuç ölçümü temsil edebilir.Tedavi kursu kısaltılması ve genç hayvanlar, konut maliyetleri ve azalacaktır deneysel dönüş süresini inceleyerek. Bu terapötik 2-4 hafta sonra tohumlama aktivitesi için değerlendirilir 4-6 hafta beyinleri de P301S farelere tatbik edilebilir olduğu düşünülebilir. Seçenek olarak ise, hücreler anti-tau terapötik değerlendirilmesi, Şekil 5'te gösterildiği gibi, biyosensör hücrelerinde tohumlama etkinliğinin uyarılmasını engelleme kabiliyetlerini değerlendirerek gün içinde gerçekleştirilebilir.

Sonuç olarak, FRET deneyinde tohumlama rekombinant veya biyolojik kaynaklardan tau tohumlama algılamak için kolay ve etkili bir yoludur akım sitometri. Duyarlılık nitro tau tohumlama deneylerinde diğeri tarafından eşsiz olduğunu ve P301S tauopathy farelerde erken patolojik değişiklik tespit etmek için kullanılabilir. Dahası, ve birden fazla hücre kültürü modelleri ile farklı tedavi koşullarında çok sayıda proteopathic tohum izleme esnekliği için yararlı hale getirirhızla nicel veri toplama ilgilenen herhangi bir protein agregasyonu laboratuvar.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
TBS Sigma T5912
cOmplete Protease Inhibitors (EDTA-free) Roche 4693159001
Cryo-vials Sarstedt 72.694.006
Analytical Balance Mettler Toledo XSE 105DU
Weighing Boats Fisher Scientific 13-735-743
15 ml conical tube USA Scientific 1475-0501
Omni Sonic Ruptor Ultrasonic Homogenizer Omni International 18-000-115
Micro-Tip for Ultrasonic Homogenizer Omni International OR-T-156
2-Propanol Fisher Scientific A451
Noise Cancelling Ear Muffs Fisher Scientific 19-145-412
Kimwipes Fisher Scientific S47299
1.5 ml tubes USA Scientific 1615-5510
Microcentrifuge  Eppendorf 5424 000.215
DPBS Life Technologies 14190-136
DMEM Life Technologies 11965-084
Fetal Bovine Serum HyClone SH30071.03
Penicillin-Streptomycin Life Technologies 15140-122
GlutaMax Life Technologies 35050-061
Trypsin-EDTA Life Technologies 25300-054
50 ml Conical Tubes Phenix Research SS-PH15
25 ml reagent resevoirs VWR 41428-954
Multi channel pipet Fisher Scientific TI13-690-049
96 well flat bottom plates Corning 3603
Opti-MEM Life Technologies 31985-070
Lipofectamine 2000 Invitrogen 11668019
96 well round bottom plates Corning 3788
16% Paraformaldehyde Electron Microscopy Sciences RT 15710
PBS Sigma-Aldrich P5493
EDTA Sigma-Aldrich ED2SS
HBSS Life Technologies 14185-052
Sorvall ST 40 Centrifuge Thermo Scientific 75004509
BIOLiner Swinging Bucket Rotor Thermo Scientific 75003796
Hemacytometer VWR 15170-172
MACSQuant VYB Flow Cytomter Miltenyi Biotec 130-096-116
Chill 96 Rack Miltenyi Biotec 130-094-459
Flow Jo analysis software Flow Jo
20 μl pipet tips Rainin GPS-L10
200 μl pipet tips Rainin GPS-250
1 ml pipet tips Rainin GPS-1000
200 μl pipet tips USA Scientific 1111-1800
5 ml serological pipett Phenix Research SPG-606180
10 ml serological pipett Phenix Research SPG-607180
25 ml Serological pipett Phenix Research SPG-760180

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Seeley, W. W., Crawford, R. K., Zhou, J., Miller, B. L., Greicius, M. D. Neurodegenerative diseases target large-scale human brain networks. Neuron. 62 (1), 42-52 (2009).
  2. Zhou, J., Gennatas, E. D., Efstathios, D., Kramer, J. H., Miller, B. L., Seeley, W. W. Predicting Regional Neurodegeneration from the Healthy Brain Functional Connectome. Neuron. 73 (6), 1216-1227 (2012).
  3. Raj, A., Kuceyeski, A., Weiner, M. A Network Diffusion Model of Disease Progression in Dementia. Neuron. 73 (6), 1204-1215 (2012).
  4. Braak, H., Braak, E. Neuropathological stageing of Alzheimer-related changes. Acta Neuropathol. 82 (4), 239-259 (1991).
  5. Braak, H., Braak, E. Staging of Alzheimer's disease-related neurofibrillary changes. Neurobiol Aging. 16 (3), 271-278 (1995).
  6. Frost, B., Diamond, M. I. Prion-like mechanisms in neurodegenerative diseases. Nat Rev Neurosci. 11 (3), 155-159 (2009).
  7. Holmes, B. B., Diamond, M. I. Cellular mechanisms of protein aggregate propagation. Current Opinion in Neurology. 25 (6), 721-726 (2012).
  8. Kaufman, S. K., Diamond, M. I. Prion-like propagation of protein aggregation and related therapeutic strategies. Neurotherapeutics. 10 (3), 371-382 (2013).
  9. Holmes, B. B., Diamond, M. I. Prion-like properties of Tau protein: the importance of extracellular Tau as a therapeutic target. J Biol Chem. 289 (29), 19855-19861 (2014).
  10. Guo, J. L., Lee, V. M. Cell-to-cell transmission of pathogenic proteins in neurodegenerative diseases. Nat Med. 20 (2), 130-138 (2014).
  11. Frost, B., Jacks, R. L., Diamond, M. I. Propagation of tau misfolding from the outside to the inside of a cell. J Biol Chem. 284 (19), 12845-12852 (2009).
  12. Guo, J. L., Lee, V. M. Y. Seeding of normal tau by pathological tau conformers drives pathogenesis of Alzheimer-like tangles. Journal of Biological Chemistry. , (2011).
  13. Holmes, B. B., et al. Heparan sulfate proteoglycans mediate internalization and propagation of specific proteopathic seeds. Proc Natl Acad Sci U S A. 110 (33), E3138-E3147 (2013).
  14. de Calignon, A., et al. Propagation of Tau Pathology in a Model of Early Alzheimer's Disease. Neuron. 73 (4), 685-697 (2012).
  15. Liu, L., et al. Trans-Synaptic Spread of Tau Pathology In Vivo. PLoS One. 7 (2), e31302 (2012).
  16. Holmes, B. B., et al. Proteopathic tau seeding predicts tauopathy in vivo. Proc Natl Acad Sci U S A. 111 (41), E4376-E4385 Forthcoming.
  17. Yoshiyama, Y., et al. Synapse loss and microglial activation precede tangles in a P301S tauopathy mouse model. Neuron. 53 (3), 337-351 (2007).
  18. Gage, G. J., Kipke, D. R., Shain, W. Whole animal perfusion fixation for rodents. J Vis Exp. 65 (65), (2012).
  19. Hagihara, H., Toyama, K., Yamasaki, N., Miyakawa, T. Dissection of hippocampal dentate gyrus from adult mouse. J Vis Exp. (33), (2009).
  20. Yan, Z. X., Stitz, L., Heeg, P., Pfaff, E., Roth, K. Infectivity of prion protein bound to stainless steel wires: a model for testing decontamination procedures for transmissible spongiform encephalopathies. Infect Control Hosp Epidemiol. 25 (4), 280-283 (2004).
  21. McDonnell, G., et al. Cleaning, disinfection and sterilization of surface prion contamination. J Hosp Infect. 85 (4), 268-273 (2013).
  22. Banning, C., et al. A flow cytometry-based FRET assay to identify and analyse protein-protein interactions in living cells. PLoS One. 5 (2), e9344 (2010).
  23. Morozova, O. A., March, Z. M., Robinson, A. S., Colby, D. W. Conformational Features of Tau Fibrils from Alzheimer's Disease Brain Are Faithfully Propagated by Unmodified Recombinant Protein. Biochemistry. , (2013).
  24. Sui, D., Liu, M., Kuo, M. H. In vitro aggregation assays using hyperphosphorylated tau protein. J Vis Exp. (95), e51537 (2015).

Tags

Biyomühendislik Sayı 106 FRET Flow Cytometry Tohumculuk Protein Toplama Tau transselüler Yayılması Sinükleinin Huntingtin Prion Neurodegeneration
FRET Akım Sitometrisi ile Proteopathic Tohumculuk Faaliyet duyarlı Algılama
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Furman, J. L., Holmes, B. B.,More

Furman, J. L., Holmes, B. B., Diamond, M. I. Sensitive Detection of Proteopathic Seeding Activity with FRET Flow Cytometry. J. Vis. Exp. (106), e53205, doi:10.3791/53205 (2015).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter