مقالة منهجية

تشابك البروتينات السطحية العصبية في دماغ الفأر باستخدام مقايسة التشابك الكيميائي

يوليو 8, 2025

في هذه المقالة

الملخص

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

المصدر: سوميتومو ، أ. ، وآخرون . اختبار التشابك الكيميائي BS3: تقييم تأثير الإجهاد المزمن على عرض مستقبلات GABAA على سطح الخلية في دماغ القوارض. J. Vis. exp. (2023)

يوضح هذا الفيديو التشابك بين البروتينات السطحية العصبية باستخدام Bis-sulfosuccinimidyl suberate أو BS3. يتم تقسيم دماغ الفأر المعزول والمبرد بشكل تاجيلي. يتم استخراج المنطقة المرغوبة من الأقسام ، وفرمها ، ومعالجتها باستخدام BS3. BS3 يربط البروتينات السطحية مثل مستقبلات GABA ، تاركا البروتينات الداخلية دون تغيير. يتم إخماد التفاعل بالجلايسين قبل معالجة العينات لمزيد من التحليل.

البروتوكول

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تمت مراجعة جميع الإجراءات المتعلقة بعينات والموافقة عليها من قبل لجنة المراجعة الأخلاقية الحيوانية المناسبة.

1. إعداد حلول العمل والمخازن المؤقتة

ملاحظة: في صباح يوم الفحص ، قم بإعداد الحلول التالية. يعتمد هذا الحساب على الحلول اللازمة لمعالجة منطقتين من الدماغ (أي قشرة الفص الجبهي [PFC] والحصين [HPC]) من 12 فأرا.

  1. تحضير السائل الدماغي النخاعي الاصطناعي (aCSF ، الرقم الهيدروجيني = 7.4) كما هو مذكور في الجدول 1 . قم بتوزيع 750 ميكرولتر من aCSF في كل أنبوب أخذ العينات ، وضعها في كتلة درجة الحرارة المعدنية على الجليد لتبريد المخزن المؤقت مسبقا.
  2. قم بإعداد المخزن المؤقت للتحلل كما هو مذكور في الجدول 2 . يحفظ على الثلج (400 ميكرولتر لاستخدامها لكل عينة).
  3. قم بإعداد محلول مخزون Bis (sulfosuccinimidyl) أو BS3 سعة 52 ملي مولار (26x) في محلول 5 ملي مولار من سترات الصوديوم (الرقم الهيدروجيني = 5.0).
    1. أولا ، قم بإعداد 100 ملي مولار من حامض الستريك (المخزون أ) و 100 ملي متر سترات الصوديوم (المخزون ب).
    2. خفف المخزون A والمخزون B بنسبة 1:20 بالماء منزوع الأيونات. أضف 100 ميكرولتر لكل إلى 1.9 مل من الماء لتحضير 5 ملي مولار من حامض الستريك (مخزون C) و 5 ملي مولار من سترات الصوديوم (المخزون D) ، على التوالي.
    3. امزج 410 ميكرولتر من المخزون C و 590 ميكرولتر من المخزون D لتحضير مخزن مؤقت لسترات الصوديوم 5 ملي مولار (الرقم الهيدروجيني = 5.0) (المحلول E ، 1 مل).
    4. تأكد من الرقم الهيدروجيني للمحلول E باستخدام شريط مؤشر الأس الهيدروجيني.
    5. قم بإذابة 24 مجم من BS3 في 806.4 ميكرولتر من المحلول E عن طريق الدوامة لمدة 30 ثانية لتحضير محلول مخزون BS3 (26x).
    6. قم بإعداد 1 مل أخرى من المحلول E لاستخدامه كتحكم في السيارة للعينات غير المتشابكة.
      ملاحظة: قم بإعداد محلول مخزون BS3 عندما يكون كل شيء آخر جاهزا ، وتكون التجربة على وشك البدء. يجب تخزين BS3 مجففا عند 4 درجات مئوية حتى الاستخدام. بمجرد إعادة تشكيله ، يظل BS3 نشطا لمدة ≤3 ساعات تقريبا. نظرا لأن الرقم الهيدروجيني للمخزن المؤقت لسترات الصوديوم 5 ملي مولار (المحلول E) يرتفع بمرور الوقت ، مما يتسبب في التحلل المائي المتسارع BS3 ، فمن المستحسن تحضير المحلول E طازجا من محاليل المخزون A و B. نظرا للذوبان المحدود ل BS3 في درجات حرارة منخفضة ، يجب الاحتفاظ ب BS3 المعاد تكوينه عند RT. استخدم BS3 المعاد تكوينه في غضون 3 ساعات ، ولا تقم بتجميد / إذابة الجليد أو إعادة استخدام BS3 المعاد تكوينه.

2. تشريح أنسجة المخ

ملاحظة: من هذه الخطوة فصاعدا ، يجب أن يعمل شخصان على الأقل معا بطريقة منسقة. بينما يركز شخص ما على تشريح ، يجب أن يعمل الشخص الآخر كضابط وقت ويساعد في تنسيق الفحص.

  1. أحضر الأول للتشريح من منطقة السكن إلى غرفة التشريح.
    ملاحظة: نظرا لأن الضغوطات الحادة (على سبيل المثال ، بيئة جديدة ، رائحة الدم) قد تؤثر على ديناميكيات بروتين الدماغ ، يجب إبقاء في أقفاص منزلها الموضوعة بعيدا عن منطقة التشريح ثم إحضارها بشكل فردي إلى غرفة التشريح لقطع الرأس على الفور.
  2. قتل الفأر عن طريق خلع عنق الرحم متبوعا بقطع الرأس. قم بإزالة الدماغ بسرعة من الجمجمة واغمرها في PBS مثلج في طبق بتري لمدة 10-15 ثانية ( الشكل 1 ).
    ملاحظة: لا يتم تخدير لتجارب BS3 لأن أي عامل تخدير يمكن أن يؤثر على مستوى العرض السطحي لمستقبلات الناقل العصبي.
  3. ضع الدماغ المبرد في مصفوفة الدماغ على الجليد ، بحيث يكون الجانب البطني من الدماغ متجها لأعلى ( الشكل 2 ).
  4. أدخل شفرة الحلاقة الأولى عبر الحدود بين البصلة الشمية والساق الشمية لقطع الدماغ إكليليا ( الشكل 3 ). باستخدام ثلاث إلى أربع شفرات حلاقة إضافية ، قم بقطع الجزء الأمامي من الدماغ بشكل متسلسل بفواصل 1 مم.
  5. ارفع الشرائح الإكليلية من مصفوفة الدماغ عن طريق تثبيت جميع شفرات الحلاقة التي تم إدخالها معا ، تاركا الجزء الخلفي من الدماغ خلفه في مصفوفة الدماغ. استخدم ملقط لفصل شفرات الحلاقة عن بعضها البعض ، وضعها على سطح مستو مبرد بحيث تكون شريحة الدماغ متجهة لأعلى ( الشكل 4 ).
  6. حدد الشرائح التي تحتوي على منطقة الاهتمام. لأخذ عينات من PFC ، اختر الشريحتين الثانية والثالثة خلف الشريحة الأولى التي تحتوي على السويقة الشمية.
  7. قم بإزالة المنطقة ذات الاهتمام باستخدام لكمة الأنسجة ، وضعها جانبا على شفرة الحلاقة المبردة ، وقسم الأنسجة بالتساوي إلى قسمين (على سبيل المثال ، الأنسجة من نصف الكرة الأيسر مقابل نصف الكرة الأيمن ، مع استخدام النصف الآخر لتفاعل التشابك BS3 والنصف الآخر للتحكم في عدم التشابك إذا تم التعبير عن البروتين المستهدف محل الاهتمام بالتساوي في نصفي الكرة الأرضية).
  8. افرم كل منديل إلى قطع على شفرة الحلاقة باستخدام الطرف الدقيق من الملقط بحركات رأسية متعددة ضد الشفرة بدلا من هرس الأنسجة أو طحنها. سيؤدي ذلك إلى زيادة مساحة السطح التي يمكن الوصول إليها بواسطة BS3 دون المساس بشدة بسلامة غشاء الخلايا. مباشرة بعد الفرم ، انقل الأنسجة المفرومة إلى الأنابيب المناسبة (انظر الخطوة 3.3).

3. تفاعل التشابك

  1. أحضر التالي للتشريح من منطقة السكن إلى غرفة التشريح عندما يكون تشريح دماغ الفأر السابق على وشك الانتهاء (الخطوة 2.10).
  2. قم برفع الأنبوب المبرد مسبقا على الجليد باستخدام 30 ميكرولتر من محلول BS3 (26x) أو محلول السيارة E قبل أن تصبح الأنسجة المفرومة جاهزة للنقل إلى الأنابيب المناسبة. قم بتغيير أطراف الماصة بين الأنابيب للتأكد من عدم تلوث BS3 في أنابيب التحكم غير المتشابكة.
  3. انقل الأنسجة المفرومة (من الخطوة 2.8) إلى الأنابيب المناسبة ، ثم ابدأ في تشريح التالي (الخطوة 2.2).
  4. اقلب الأنبوب واخلطه لتقسيم قطع الأنسجة إلى قطع أصغر ، وابدأ في احتضان العينات على دوار الأنبوب في الغرفة الباردة لمدة 30 دقيقة إلى ساعتين. سجل وقت بدء حضانة BS3 لكل أنبوب. راجع قسم المناقشة لمعرفة وقت الحضانة الأمثل.
  5. قم بإخماد التفاعل عن طريق تحريك الأنبوب ب 78 ميكرولتر من 1 م جلايسين واحتضان العينة لمدة 10 دقائق عند 4 درجات مئوية مع دوران مستمر. سجل وقت بدء وانتهاء التبريد لكل أنبوب. استمر في مساعدة الشخص الذي يركز على تشريح عن طريق إحضار التالي (الخطوة 3.1) والمساعدة في التشابك (الخطوة 3.2).
    ملاحظة: عالج كل عينة في نفس الوقت بالضبط عبر جميع العينات. إذا كانت غرفة التشريح بعيدة عن الغرفة الباردة ، فمن المستحسن بشدة تجنيد شخص ثالث للمشاركة في حضانة العينة والتبريد في الغرفة الباردة.

الجدول 1: تكوين السائل الدماغي النخاعي الاصطناعي.

conc.حل الأسهمكمية محلول المخزون المراد الاستغناء عنه
1.2 ملي مولار CaCl2480 ملم (400x)*100 ميكرولتر
20 ملم هيبس1 م (50x)800 ميكرولتر
147 ملي كلوريد الصوديوم 5 م (34x)1176.5 μL
2.7 ملي مولار KCl1.08 م (400x)100 ميكرولتر
1 mM MgCl2400 ملم (400x)100 ميكرولتر
10 ملي مولار جلوكوز 2.5 م (250x)160 ميكرولتر
الماء منزوع الأيونات37.563 مل
الإجمالي40 مل
* يجب تحضير مخزون CaCl2 طازجا في يوم التجربة.

الجدول 2: تكوين المخزن المؤقت للتحلل

conc.حل الأسهممقدار محلول المخزون المراد الاستغناء عنه
25 ملم هيبس1 م (40x)500 ميكرولتر
500 ملي كلوريد الصوديوم5 م (10x)2 ملل
2 ملم EDTA0.5 م (250x)80 μL
1 ملم DTT1 م (1000x)20 ميكرولتر
0.1٪ NP-40 10٪ (100x)200 ميكرولتر
كوكتيل مثبط للبروتين 100 × 200 ميكرولتر
ماء منزوع الأيونات17 مل
الإجمالي20 مل

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

figure-results-1
الشكل 1: تشريح دماغ الفأر بالكامل من الجمجمة ووضعه في PBS المثلج. مباشرة بعد إزالة الدماغ بالكامل من الجمجمة ، تم غمره في PBS المثلج لمدة 10-15 ثانية في طبق بتري على الجليد. هذا يبطئ عملية التمثيل الغذائي في الدماغ ويقلل من تهريب البروتين وتدهوره مع مساعدة الأنسجة أيضا على أن تصبح أكثر صعوبة ، مما يجعل تقطيع الدماغ اللاحق أسهل.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
لم يتم الإعلان عن تضارب في المصالح.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
0.5 م EDTA ، درجة الحموضة 8.0 Invitrogen15575020
1 م HEPESجيبكو15630080
10x TBSبيو راد1706435
2.5 م (45٪ ، وزن / حجم) جلوكوز سيجماG8769
2-mercaptoethanolسيجماM3148
4x SDS sample buffer (Laemmli)Bio-Rad 1610747
Bis(sulfosuccinimidyl)suberate (BS3)بيرسA39266تنسيق عدم الوزن. 10 × 2 ملغ
مصفوفة الدماغتيد بيلا15003للفأر ، 30 جم للبالغين ، إكليلي ، 1 مم
كلوريد الكالسيوم (CaCl2) سيجماC4901
مسبار منحنيأدوات العلوم الجميلة10088-15مسبار التشريح الإجمالي. بزاوية 45
ماء منزوع الأيوناتmilli-Qمكافئ 7000ماء فائق النقاء [مقاومة 18.2 MΩ · سم @ 25 درجة مئوية ؛ إجمالي الكربون العضوي (TOC) ≤ 5 جزء في البليون]
ديثيوثريتول (DTT)سيجما10197777001
ورق ترشيح (3 مم)Whatman3030-917
ملقط (كبير) أدوات العلوم الجميلة1152-10ملقط Graefe فائق النعومة
ملقط (صغير) أدوات العلوم الجميلة11251-10دومون # 5 ملقط
الجلايسينسيجماW328707
كلوريد المغنيسيوم سيجماM2670
Nonidet-P40 ، بديل (NP-40) سانتا كروز68412-54-4
كلوريد البوتاسيوم (KCl) سيجماP9541
مقص (كبير)أدوات العلوم الجميلة14007-14مقص جراحي - مسنن
مقص (صغير)أدوات العلوم الجميلة14060-09مقص ناعم - حاد
كلوريد الصوديوم (كلوريد الصوديوم) سيجماS9888
لكمة الأنسجة (معرف 1 مم) تيد بيلا15110-10لكمة خزعة Miltex مع مكبس، معرف 1.0 مم، OD 1.27 مم
أنبوب دوار (LabRoller)LabnetH5000

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

BS3 GABA

مقالات ذات صلة