تلعب بروتينات الغلاف النووي دورا مركزيا في العديد من العمليات البيولوجية الأساسية وقد تورطت في مجموعة متنوعة من الأمراض البشرية. يصف هذا البروتوكول نموذج ماوس جديد قائم على Cre / Lox يسمح بالتحكم الزماني المكاني في تعطيل مجمعات LINC.
Method Article
تلعب بروتينات الغلاف النووي دورا مركزيا في العديد من العمليات البيولوجية الأساسية وقد تورطت في مجموعة متنوعة من الأمراض البشرية. يصف هذا البروتوكول نموذج ماوس جديد قائم على Cre / Lox يسمح بالتحكم الزماني المكاني في تعطيل مجمعات LINC.
تعتمد الهجرة النووية والتثبيت داخل الأنسجة النامية والبالغة بشكل كبير على تجميعات البروتين الجزيئية الكبيرة التي تسمى LInkers للهيكل النووي والهيكل الخلوي (مجمعات LINC). تمتد سقالات البروتين هذه على الغلاف النووي وتربط الجزء الداخلي من النواة بمكونات الهيكل الخلوي السيتوبلازمي المحيط. تتكون مجمعات LINC من عائلتين من البروتين المحفوظة تطوريا ، وهما بروتينات الشمس و Nesprins التي تحتوي على أشكال توقيع جزيئية طرفية C تسمى مجالي SUN و KASH ، على التوالي. بروتينات الشمس هي بروتينات عبر الغشاء للغشاء النووي الداخلي الذي يتفاعل مجاله النووي الطرفي N مع الصفيحة النووية بينما تبرز مجالات SUN الطرفية C الخاصة بها في الفضاء المحيط بالنواة وتتفاعل مع مجال KASH في Nesprins. تحتوي الأشكال الإسوية Nesprin الكنسية على طرف N متغير الحجم يدخل في السيتوبلازم ويتفاعل مع مكونات الهيكل الخلوي. يصف هذا البروتوكول التحقق من صحة استراتيجية الفأر المعدلة وراثيا السلبية المهيمنة التي تعطل تفاعلات الشمس / KASH الداخلية بطريقة محددة من نوع الخلية. يعتمد نهجنا على نظام Cre / Lox الذي يتجاوز العديد من العيوب مثل الفتك في الفترة المحيطة بالولادة والأنماط الظاهرية غير المستقلة للخلايا المرتبطة بنماذج السلالة الجرثومية لتعطيل مركب LINC. لهذا السبب ، يوفر هذا النموذج أداة مفيدة لفهم دور مجمعات LINC أثناء التطور والتوازن في مجموعة واسعة من الأنسجة.
المغلف النووي (NE) يفصل جبلة النواة عن السيتوبلازم. وهي تتألف من الغشاء النووي الداخلي والخارجي (الحركة الوطنية العراقية وONM، على التوالي) التي تربط في المسام النووية. ويسمى التجويف الذي رسمه كل من الأغشية مساحة محيط بالنواة (المحيطي). وONM هو امتداد الشبكة الإندوبلازمية الخشنة (ER)، والحركة الوطنية العراقية تتمسك الصفيحة النووية، كانت شبكة من النووي نوع-V خيوط المتوسطة ممثلة A- و B-نوع lamins 1،2. LInkers من Nucleoskeleton والهيكل الخلوي (لينك) المجمعات هي المجالس الجزيئات التي تمتد المغلف النووي بأكمله للاتصال جسديا داخل نواة لخيوط هيكل الخلية والمحركات الجزيئية (الشكل 1A). وهي تتألف من التفاعلات بين الزخارف الحفاظ تطويريا التي تميز عائلتين من البروتينات الغشاء لا يتجزأ من NE: الشمس (Sad1 / Unc84) البروتينات وNesprins (النووية مغلف SPectRINS). في الثدييات، Sun1 وSun2 عالبريد البروتينات عبر الغشاء من الحركة الوطنية العراقية الذي المنطقة النواة إلى الهيولى N-محطة يتفاعل مباشرة مع A- و B-نوع lamins 3-5. على الجانب الآخر من الحركة الوطنية العراقية، في الجهاز العصبي المحيطي، والبروتينات الشمس تؤوي إمتداد التطوري-حفظها من ~ الأحماض الأمينية 150 C-محطة تدعى المجال أشعة الشمس. المجالات SUN تتفاعل مباشرة مع كاش التطوري-المحفوظة (Klarsicht / حزب المؤتمر الوطني الافريقي-1، المتزامنة التماثل) المجال، توقيع الجزيئي للNesprins. تتكون المجالات كاش من امتداد ~ 30 الأحماض الأمينية-C المحطة أن يبرز في الجهاز العصبي المحيطي تليها مجال الغشاء 6. لا يقل عن أربعة جينات Nesprin مميزة (Nesprin1-4) ترميز كاش المحتوية على البروتينات التي توطين في NE 7. المناطق حشوية من Nesprins، التي تختلف أحجام من ~ 50kDa (Nesprin4) إلى مذهل 1000 كيلو دالتون (Nesprin1 العملاقة)، تحتوي على إسبكترن متعددة يكرر وكذلك الزخارف محددة تمكن تفاعلها مع مكونات هيكل الخلية مثل الأكتين، plectin والمحركات الجزيئية 8- 13.
<ص الطبقة = "jove_content"> دراسات في الفقاريات واللافقاريات أظهرت أن لامين / الأحد / Nesprin / المحركات الجزيئية تشكل "محور" الحفظ تطويريا السيطرة على الهجرة النووية ومرسى. وقد وصفت عدة طرق المغادرة (KO) نماذج الماوس من مكونات ينك معقدة وكان أساسيا في توفير إطار لفهم أدوار الشمس وNesprin البروتينات في NE خلال تطوير الثدييات 9،14،15. ولكن هذه النماذج الحالية عدة عيوب كبيرة، أبرزها: 1) صعوبة في تفسير الظواهر المقرر أن الخلية الآثار غير المتمتعة بالحكم الذاتي، 2) صعوبة في التمييز المساهمات phenotypical من كاش المحتوية مقابل كاش أقل Nesprin إيسفورمس 16، 3) التكرار وظيفية من الشمس وNesprin البروتينات في NE في العديد من أنواع الخلايا يتطلب مخططات تربية معقدة لتعطيل جميع التفاعلات SUN-كاش في الفئران 17 و 4) من الفتك فترة ما حول الولادة من الفئران التي تعاني من نقص للكاش المجال على حد سواءNesprins1 و2 يحول دون تحليل الظواهر الكبار 18.يصف هذا البروتوكول نموذج الفأر رواية تهدف إلى تعطيل جميع التفاعلات SUN-كاش في الجسم الحي، في زنزانة بطريقة ذاتية الحكم وينظم تنمويا، وبالتالي تجاوز كثير من السلبيات المذكورة أعلاه. يعتمد هذا لجنة المساواة العرقية / القائم السلمون المدخن نموذج الفأر على مفهومين هامين: 1) المجال كاش من أي بروتين Nesprin معروفة كافية لاستهداف EGFP إلى NE في أنظمة زراعة الخلايا و2) مجالات SUN تتفاعل باباحه مع مجالات كاش، وبالتالي overexpression من وأي مجال كاش تشبع جميع المجالات SUN الداخلية ووقف نشاط المجمعات ينك بطريقة المهيمنة سلبية 17 (الشكل 1B). يصف هذا البروتوكول حصاد الأنسجة وخطوات المعالجة المستخدمة للتأكد من تعطيل جميع التفاعلات SUN-كاش في الخلايا العصبية للدماغ.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
بيان الأخلاق: إجراءات التي تجرى على الحيوانات وتمت الموافقة من قبل لجنة المؤسسي رعاية الحيوان واستخدام (IACUC) في جامعة واشنطن في سانت لويس.
1. ماوس تربية والتنميط الجيني
2. إعداد مواد للتشريح والأنسجة مجموعة
3. تشريح والأنسجة مجموعة
4. معالجة الأنسجة وباجتزاء
5. تلطيخ والتصوير من أقسام المخيخ
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
يوضح هذا البروتوكول فائدة (/ EGFP-KASH2 CAG-LacZ) نموذج الفأر تيراغرام لتقييد EGFP-KASH2 التعبير إلى الخلايا العصبية للدماغ باستخدام تيراغرام (PCP2-لجنة المساواة العرقية) الفئران. في تيراغرام (PCP2Cre CAG-EGFP / KASH2) ذرية، يتم استئصاله وLacZ / V5 إطار القراءة المفتوحة في P6 قبل recombinase لجنة المساواة العرقية مما يؤدي إلى التعبير عن EGFP-KASH2 تستهدف على وجه التحديد إلى خلايا العصبية (الشكل 2A). كما هو متوقع، والتي تستهدف EGFP-KASH2 إلى الغلاف النوو...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
الخطوة الأكثر أهمية للدراسة بنجاح دور المجمعات ينك في الجسم الحي باستخدام (/ EGFP-KASH2 CAG-LacZ) نموذج تيراغرام هو تحديد خط الماوس لجنة المساواة العرقية مناسب (ق). في الواقع، إن لجنة المساواة العرقية تنشط في غيرها من أنواع الخلايا المشاركة في مسارات مشابهة، يمكن أن تعقد تفسير النتائج. وبالتالي، فمن المهم دراسة الخلايا المجاورة، كما هو موضح هنا في طبقات الخلية الجزيئية والحبيبية في المخيخ (الشكل 2B). وبالمثل، لتعظيم أي الظواهر ذات الصلة من الناحية الفسيول...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
الكتاب ليس لديهم ما يكشف.
شكرا المؤلفين موظفي الصرف والتصوير الأساسية، من صميم علم الوراثة الجزيئي (قسم طب وجراحة العيون والعلوم البصرية) والفأر علم الوراثة الأساسية في جامعة واشنطن في سانت لويس مدرسة الطب. معتمدة على الكتاب من قبل برنامج المنح الصغيرة من مركز ماكدونيل لالخلوية والجزيئية بيولوجيا الأعصاب، مركز الأمل للاضطرابات العصبية، والمعهد الوطني للعيون (# R01EY022632 إلى DH)، مركز المعهد الوطني للعيون الأساسية غرانت (# P30EY002687) و منحة غير المقيد من البحوث للوقاية من العمى إلى قسم العيون والعلوم البصرية.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| السكروز | سيجما ألدريتش | S0389 | |
| 10x PBS | Gibco | 14200-075 | |
| 16٪ محلول بارافورمالديهايد | علوم المجهر الإلكتروني | 15710 | |
| OCT Compound | Tissue-Tek | 4583 | |
| شرائح التصاق | StatLab | M1000W | |
| مصل الحمار | سيجما ألدريتش | D9663 | |
| Triton X-100 | Sigma Aldrich | T9284 | |
| ImmuEdge Pen | Vector Laboratories | H-4000 | |
| الأجسام المضادة للكالبندين | Sigma Aldrich | C9848 | |
| الأجسام المضادة | ل EGFP Abcam | ab13970 | |
| الجسم المضاد | الموصوف سابقا في المرجع 21 | ||
| تركيب الفلورسنت وسائل الإعلام | داكو | S3023 | |
| 2-ميثيل البوتان | سيجما ألدريتش | O3551 |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission