هنا، نقدم بروتوكول غشاء الدماغ الدماغ الذي يمثل إجراء قوي لعزل البروتينات التي تنتمي إلى مقصورات متشابك مختلفة.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
هنا، نقدم بروتوكول غشاء الدماغ الدماغ الذي يمثل إجراء قوي لعزل البروتينات التي تنتمي إلى مقصورات متشابك مختلفة.
تقييم تكوين البروتين متشابك وظيفة تشكل تحديا هاما في علم الأعصاب. ومع ذلك، فإنه ليس من السهل لتقييم العصبي الذي يحدث داخل المشابك لأنه ينظم للغاية من التفاعلات البروتين البروتين الحيوي والأحداث الفسفرة. وبالتالي، عندما يتم استخدام أي طريقة لدراسة انتقال متشابك، والهدف الرئيسي هو الحفاظ على هذه التعديلات الفسيولوجية عابرة. هنا، نقدم بروتوكول غشاء الدماغ الدماغ الذي يمثل إجراء قوي لعزل البروتينات التي تنتمي إلى مقصورات متشابك مختلفة. وبعبارة أخرى، يصف البروتوكول منهجية الكيمياء الحيوية لتنفيذ تخصيب البروتين من المشابك قبل المشبكي، بعد المشبكي، ومقصورات إكستراسينابتيك. أولا، يتم الحصول على سينابتوسوميس، أو محطات متشابك، من الخلايا العصبية التي تحتوي على جميع المقصورات متشابك عن طريق التدرج السكروز متقطع. من الجدير بالذكر، ونوعية هذا الإعداد الغشاء سنابتيك الأولي هو جritical. وفي وقت لاحق، يتم تحقيق العزلة من المقصورات سوبسينابتيك مختلفة مع ذوبان الضوء باستخدام المنظفات معتدلة في ظروف درجة الحموضة التفاضلية. هذا يسمح للفصل بواسطة التدرج و إيسوبيكنيك الطرد المركزي. وأخيرا، يتم التحقق من صحة تخصيب البروتين في المقصورات سوبسينابتيك مختلفة ( أي ما قبل ، وبعد و إكستراسينابتيك الكسور الغشاء) عن طريق تحليل إمونوبلوت باستخدام علامات البروتين متشابك تتميز جيدا ( أي سناب -25، بسد-95، و سينابتوبهيسين، على التوالي)، وبالتالي تمكين تقييم مباشر للتوزيع متشابك من أي بروتين الخلايا العصبية معينة.
ويعتمد انتقال متشابك على السلامة الجسدية للالمشبك، وهو المفهوم الذي كان من المتوخى في وقت مبكر من عام 1897 من قبل فوستر و شيرينغتون 1 . وبالتالي، فهم توزيع المكونات العصبية الرئيسية (على سبيل المثال، القنوات الأيونية، ومستقبلات، وما إلى ذلك ) ضروري لتوضيح وظيفة متشابك، سواء في الظروف الطبيعية والمرضية. وقد ساهم المجهر الإلكتروني (إم) بشكل كبير في فكرة التركيبية الحالية للنماذج العصبية المركزية الجهاز العصبي المركزي (نس). في مثل هذه الطريقة، وقد حددت إم بدقة الاختلافات بين كثافة ما قبل وبعد المشبكي، والتي يتم فصلها عن طريق شق من مسافة موحدة بدلا (~ 25 نانومتر) 2 . ومن المثير للاهتمام، فإن الجهاز بعد المشبكي يظهر سماكة مستمرة نسبيا، والإلكترون الكثيفة تحت غشاء البلازما، ما يسمى كثافة بوستسينابتيك، أو بسد 2 . على العكس من ذلك، في جهاز بريسينابتيك، نوتيسابل يتم ترتيب شبكة سيتوماتريكس متقطع فقط تحت غشاء البلازما، وهو أمر ضروري لمحاذاة والالتحام من الحويصلات متشابك لغشاء البلازما منطقة نشطة 3 . وبالتالي، إم يشكل النهج التجريبي الذهبي لمسح توزيع البروتينات ضمن مشابك سنابسس المحفوظة هيكليا. ومع ذلك، فإن المعلومات التي تقدمها ميكروغرافس الإلكترون هو ثابت. في الواقع، وتراكم الأدلة تبين أن في المشابك العصبية الحيوية ديناميكية للغاية، وبالتالي تشهد تغييرات هيكلية دراماتيكية على انتقال متشابك المستدام. وبالإضافة إلى ذلك، فإن التشكل وتكوين نقاط الاشتباك العصبي يمكن أن تتغير في مختلف مناطق الجهاز العصبي المركزي وعلى التنمية، والنضج، والشيخوخة، وتطوير الظروف العصبية. عموما، بروتوكول يركز على عزل البروتينات التي تنتمي إلى مقصورات متشابك مختلفة في الظروف الفسيولوجية يمثل أداة قيمة لدراسة أكثر شمولا من عمل متشابك.
لاس = "jove_content"> هنا، نحن تصف هذا النوع من النهج التجريبي التكميلي، والذي يسمح للإثراء البيوكيميائي التحضيري للمقصورات غشاء متشابك مختلفة، وهي مجالات غشاء خارج، قبل و بعد المشبكي. هذه الطريقة غشاء تجزئة، وصفها أولا فيليبس وآخرون . (2001) 4 ، على التحول الحموضة الذي يضعف التفاعلات اللاصقة التي تحدث داخل الجهاز قبل وبعد المشبكي. أولا، باستخدام المنظفات معتدلة في الرقم الهيدروجيني 6.0، فمن الممكن تمييز مفترق الملتصقة التي تحمل الجهاز قبل وبعد المشبكي والتي يتم الحفاظ عليها من المجال غشاء إكستراسينابتيك، الذي هو سولوبيليزد، وبالتالي يمكن استخراجها من الاتصالات متشابك. في وقت لاحق، ورفع الرقم الهيدروجيني من 6.0 إلى 8.0 في وجود المنظفات معتدل يضعف قوة تقاطع الملتصقة التي تحافظ على منطقة نشطة قبل المشبكية ملزمة بشدة إلى كثافة ما بعد المشبكي. وبالتالي، فإن حجرة بريسينابتيك هو ذلكلوبيليزد ويمكن فصلها عن كثافة ما بعد المشبكي، والتي يتم الحفاظ عليها في الغالب لأن تركيز المنظفات المستخدمة لا يعزز لها الانحلال 4 . ومن المثير للاهتمام، وكفاءة تجزئة، في نهاية المطاف أعلى من 90٪، ويمكن التأكد من علامات مختلفة سوبسينابتيك: ط ) سينابتوسومال المرتبطة البروتين 25 (سناب -25)، من منطقة نشطة قبل المشبكي. إي) سينابتوفيسين، من جزء إكستراسينابتيك ( أي خارج المنطقة النشطة بما في ذلك ميكروسوميس). و 3 ) بروتين كثافة بعد المشبكي 95 (بسد-95)، من كثافة ما بعد المشبكي. والجدير بالذكر أن هذا الأسلوب تجزئة غشاء الدماغ قد استخدمت بنجاح. وفقا لذلك، كان من الممكن تحديد بدقة توطين المشبكي لمستقبلات مختلفة، مثل مستقبلات ألفا أمينو 3-هيدروكسي -5-ميثيل -4-إيزوكسازوليبروبيونيك (أمبا) 5 ، مستقبلات أدينوسين A 1 (A 1 R) 6 ،أدينوسين مستقبلات 2A (A 2A R) 7 ، أدينوسين ثلاثي الفوسفات (أتب) P2 مستقبلات 8 ، النيكوتينيك أسيتيل كوليني مستقبلات 9 ، ومستقبلات باركنسون المرتبطة GPR37 10 . ومع ذلك، فإن عددا من القيود قد تعيق التقييم الصحيح للتوزيع متشابك لبروتين الخلايا العصبية معينة. وهكذا، في هذا الإجراء، ونحن ليس فقط وصف كامل للبروتوكول بأكمله، ولكن نحن أيضا تسليط الضوء على بعض النقاط الحرجة التي ينبغي النظر فيها، مثل كمية كبيرة نوعا ما من الأنسجة اللازمة، وانخفاض العائد البروتين، والشرط الإلزامي للتحقق من كفاءة كل فصل قبل تنفيذ التجربة المحددة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وتمت الموافقة على جميع الإجراءات التجريبية على الحيوانات من قبل لجنة جامعة برشلونة للاستخدام الحيواني والرعاية (سييا)، امتثالا للمبادئ التوجيهية الموصوفة في دليل رعاية الحيوانات المختبرية واستخدامها 11 وبعد الجماعة الأوروبية، القانون 86/609 / كس، فيلاسا، والتوجيهات. وهكذا، يتم وضع الفئران في أقفاص قياسية، مع ليبيتوم الوصول إلى الغذاء والماء، ويتم الحفاظ عليها تحت ظروف قياسية تسيطر عليها (12 ساعة الظلام / دورة الضوء بدءا من 7:30 صباحا، 22 درجة مئوية درجة الحرارة، و 66٪ الرطوبة).
1. الحصول على الفأر الدماغ سينابتوسوميس باستخدام متدرج السكروز التدرج
ملاحظة: تم الإبلاغ عن هذه الطريقة سابقا 10 .
2. قبل، وبعد- إكستراسينابتيك العزلة
3. تحليل العينات بواسطة إمونوبلوت للتحقق من صحة تجزئة الغشاء
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وقد استخدمت المنهجية وصفها إلى حد كبير لتحليل سوبسينابتيك من البروتينات العصبية بشكل عام وللعزلة والتوصيف البيوكيميائية لمستقبلات متشابك 5 ، 6 ، 7 ، 8 ، 9 على وجه الخصوص. ومن المثير للاهتمام، والنتيجة ممثل المعروضة هنا تظهر فائدة هذا الإجراء التجريبي لتحليل توزيع الحصين تحت المشبكي من ال...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يشكل البروتوكول المقدم هنا أداة كيميائية حيوية قوية لدراسة التوزيع تحت المشبكي لبروتينات معينة داخل أي منطقة دماغية. ومع ذلك ، هناك بعض العيوب المتأصلة في هذه التقنية التي تستحق تسليط الضوء عليها هنا. على سبيل المثال ، أحد القيود الرئيسية هو الكمية الكبيرة نسبيا من الأنسجة اللازمة لتنقية كمية معقولة من البروتين من أجل إجراء تحليل اللطخة المناعية لجميع الكسور تحت المشبكي. قد تكون هذه المشكلة مرتبطة بحقيقة أن نقاط الاشتباك العصبي (أي الجسيمات العصبية) تمثل 1-2٪ فقط من إجمالي حجم الحصين12. ف...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الكتاب ليس لديهم ما يكشف.
وقد حظي هذا العمل بدعم من وزارة الاقتصاد والتجارة في كارلوس الثالث (SAF2014-55700-P، و PCIN- 2013-019-C03-03، و PIE14 / 00034)، و المعهد الدولي للثقافة والفنون (أكرا-أكاديميا-2010) )، و أجنتشاب فور إنوفاتي باب ويتنشاب إن تيشنولوجي (سبو-140028) إلى فك أيضا، X. M، ف-D، و فك تنتمي إلى "نيوروفارماكولوغي آند ألم" مجموعة أبحاث معتمدة (جينيراليتات دي كاتالونيا، 2014 سغر 1251) . وأيد العمل أيضا من قبل "برنامج بيسكيسادور فيسيتانت إسبيسيال-سينسيا سيم فرونتيراس" من كابيس (البرازيل) إلى فك
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| السكروز | البنكرياس Quí ميكا SL ، برشلونة ، إسبانيا | 1،316،211،211 | |
| CaCl2< / sub> | البنكرياس Quí ميكا SL ، برشلونة ، إسبانيا | 2،112،211،210 | |
| MgCl2< / sub>· ؛ 6H2O | البنكرياس Qu í ميكا SL ، برشلونة ، إسبانيا | 1،313،961،210 | |
| مجموعة كوكتيل مثبطات البروتياز III | Millipore ، دارمشتات ، ألمانيا | 535140 | |
| Trizma Base | Sigma ، سانت لويس ، ميزوري ، الولايات المتحدة الأمريكية | T1503 | |
| Tris-HCl | البنكرياس Qu & iacute ؛ ميكا SL ، برشلونة ، إسبانيا | 1،236،541،209 | |
| Triton X-100 | Sigma ، سانت لويس ، ميزوري ، الولايات المتحدة الأمريكية | X100 | |
| SDS | Sigma ، سانت لويس ، ميزوري ، الولايات المتحدة الأمريكية | L3771 | |
| Glycerol | Sigma ، سانت لويس ، ميزوري ، الولايات المتحدة الأمريكية | G5516 | |
| Bromophenol Blue | Pancreac Qu & iacute ؛ ميكا SL ، برشلونة ، إسبانيا | 1،311،651،604 | |
| Dithiothreitol | Sigma ، سانت لويس ، ميزوري ، الولايات المتحدة الأمريكية | D0632 | |
| Tween 20 | Sigma ، سانت لويس ، ميزوري ، الولايات المتحدة الأمريكية | P2287 | |
| حليب | |||
| الدسم NaCl | البنكرياس Qu í. ميكا SL ، برشلونة ، إسبانيا | 1،216،591،211 | |
| KCl | البنكرياس Quí. mica SL, Barcelona, Spain | 1,314,941,210 | |
| KH2PO4 | Merck | 4873 | |
| Na2HPO4 | Pancreac Quí ميكا SL ، برشلونة ، إسبانيا | 1،316،781،211 | |
| أساسي 20 درجة حموضة | Crison ، Alella ، إسبانيا | ||
| Polytron VDI 12 الخالط القابل للتكيف | VWR ، Radnor ، PA ، الولايات المتحدة الأمريكية. | ||
| أنابيب فائقة الوضوح (14 × 89 مم) | أنابيب Beckman Coulter ، Hospitalet de Llobregat ، Barcelona | 344059 | بالكامل تقريبا عند استخدامها لمنع الانهيار بسبب الطرد المركزي الفائق. |
| الطرد المركزي Amicon Ultra-15 Ultracel -10K | Merck Millipore ، دارمشتات ، ألمانيا | UFC901008 | |
| الطرد المركزي 5430R | Eppendorf ، هامبورغو ، ألمانيا | ||
| Optima L-90K Ultra Centrifuge | Beckman Coulter ، Hospitalet de Llobregat ، Barcelona | ||
| Sonifier 250 | Branson ، Danbury ، كونيتيكت | ||
| Amersham Imager 600 | GE Healthcare Europe GmbH ، برشلونة ، إسبانيا | ||
| زجاج Pasteur Pippetes القابل للتصرف 230 مم | VWR ، رادنور ، بنسلفانيا ، الولايات المتحدة الأمريكية | 612-1702 | |
| ميزان مضغوط EK-610 | A & د ، طوكيو ، اليابان | ||
| بيرس & تجارة. مجموعة فحص البروتين BCA | بيرس التكنولوجيا الحيوية ، روكفورد ، إلينوي ، الولايات المتحدة الأمريكية | ||
| SuperSignal west pico chemiluminescent الركيزة | Thermo Fisher Scientific Inc. ، Waltham ، MA ، الولايات المتحدة الأمريكية | ||
| GR 200 Precision Balance | A & D ، طوكيو ، اليابان | ||
| Anti-GPR37 | تم إنتاج الأجسام المضادة محلية الصنع المضادة ل GPR37 والتحقق من صحتها في مختبر فرانسيسكو سيرويلا. | الأجسام المضادة الأولية المستخدمة بتركيز نهائي قدره 0.250 مو ؛ جم / مل | |
| مضاد ل SNAP-25 ، مضاد ل PSD-95 ، مضاد للسينابتوفيسين | Abcam ، كامبريدج ، المملكة المتحدة | الأجسام المضادة الأولية المخففة 1: 10،000 | |
| الماعز المترافق المضاد للفأر IgG | Thermo Fisher Scientific ، والثام ، ماساتشوستس ، الولايات المتحدة الأمريكية. | الجسم المضاد الثانوي المخفف 1: 10،000 | |
| الماعز المترافق المضاد للأرانب IgG | Thermo Fisher Scientific ، والثام ، ماساتشوستس ، الولايات المتحدة الأمريكية. | الجسم المضاد الثانوي المخفف 1: 30,000 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.