هنا، يمكننا وصف نهج كمي لتحديد توزيع البروتين متشابك بالنسبة للبروتين علامة استخدام الفلورة تلطيخ والفحص المجهري [كنفوكل]، والتحليل القائم على الحاسوب.
Method Article
هنا، يمكننا وصف نهج كمي لتحديد توزيع البروتين متشابك بالنسبة للبروتين علامة استخدام الفلورة تلطيخ والفحص المجهري [كنفوكل]، والتحليل القائم على الحاسوب.
وجود أو عدم وجود، أو مستويات معينة من البروتينات متشابك يمكن التأثير على شدة انتقال متشابك. بالإضافة إلى توضيح وظيفة البروتين، من الضروري أيضا تحديد توزيعها. هنا، يمكننا وصف بروتوكول استخدام الفلورة والفحص المجهري [كنفوكل]، والتحليل القائم على الحاسوب لتحديد توزيع البروتين متشابك المحرك (تسمى أيضا تبرجل أو SVAP30). نحن مقارنة توزيع المحرك لأن سينابتوفيسين البروتين حويصلة متشابك، وبالتالي تحديد توزيع المحرك بطريقة كمية مقارنة بوفرة حويصلات متشابك. جدير بالذكر أن يحتمل أن يكون تنفيذ هذا الأسلوب للسماح للمقارنة بين توزيع البروتينات باستخدام الأجسام المضادة المختلفة أو المجاهر أو عبر دراسات مختلفة. لدينا طريقة تلتف تقلب الملازمة لمن ستينينجس إيمونوفلوريسسينت بالغلة بنسبة بدلاً من المستويات المطلقة الأسفار. بالإضافة إلى ذلك، يتيح الأسلوب يصف لنا الباحث لتحليل توزيع البروتين على مستويات مختلفة: من شرائح المخ كله لمناطق الدماغ لمختلف المناطق دون الإقليمية في مجال المخ واحد، مثل طبقات مختلفة من قرن آمون أو حسية كورتيسيس. المحرك هو بروتين فقاريات محددة مقترنة حويصلات متشابك. مع هذا الأسلوب، ونظهر أن المحرك هو موزعة بين مناطق الدماغ، مع مستويات عالية في المكورة البطني ونواة الحاجز في اللوزة، وأيضا داخل مناطق الدماغ واحدة، مثل طبقات مختلفة من الحصين.
يحدث الاتصال بين الخلايا العصبية في مواقع اتصال متخصصة تسمى نقاط الاشتباك العصبي. الاشتباكات العصبية تحتوي على عدد ضخم بروتينات المختلفة التي تنسق انتقال متشابك. بعض من تلك البروتينات تظهر توزيعاً غير متجانسة في جميع أنحاء النظام العصبي وليست موجودة في كل المشبك1. مثال واحد لهذا بروتين هو Munc13، الذي يشارك في عملية فتيلة من حويصلات متشابك. وهناك isoforms مختلفة من Munc13، التي توزع في جميع أنحاء الدماغ2تقوم، ويمكن أن تؤثر على وجود أو عدم وجود isoforms محددة قصيرة الأجل اللدونة متشابك وحويصله متشابك ديناميات3، 4 , 5-لذلك، أنها ذات أهمية حيوية ليتمكن من تحديد وجود البروتينات متشابك المختلفة عبر مناطق الدماغ.
أساليب اختيار للتحديد الكمي للبروتينات متشابك-حتى الآن-هي الكتلي والغربية النشاف، بدلاً من إيمونوهيستوتشيميستري6،7،،من89. وفي بعض الحالات، يتم استخدام عدة أساليب يكمل كل منهما الآخر لتقييم الكمية وإضفاء الطابع المحلي على البروتينات المحددة (أي، فيلهلم et al. 10)-الأسلوب يصف لنا هنا يسمح للتعريب والتحديد الكمي للبروتينات للفائدة دون الحاجة إلى استخدام أي أسلوب البيوكيميائية، ببساطة استخدام ستينينجس إيمونوفلوريسسينت. هنا ميزة أخرى هي أنه يمكن أن يتم التحديد الكمي على مناطق أصغر بكثير، ولذلك أكثر تحديداً، من تلك التي تحققت بأساليب أخرى. ومع ذلك، يتعين على المرء أن يأخذ في الاعتبار ضرورة بروتين مرجع موثوق بها لتقييم توزيع بروتين الفائدة.
صبغة الفلورسنت ب immunohistochemistry يسمح لنا بتحديد إضفاء الطابع المحلي على البروتينات بصورة روتينية عبر مناطق الدماغ وكذلك داخل الأقسام العصبية المختلفة. للتعرف على الأقسام المختلفة، يتم استخدام علامات محددة. عادة، يمكن استخدام أجسام مضادة ضد سينابسين وسينابتوفيسين11 لتسمية حويصلات متشابك، بينما الأجسام المضادة ضد عزف تسمية منطقة نشطة من المحطة الطرفية presynaptic12. الناقلين حويصلية، مثل الناقلين غلوتامات حويصلية (فجلة) أو الناقل غابا حويصلية (فجأت)، تستخدم لتسمية ضادات13 و المثبطة14 محطات presynaptic، على التوالي. من ناحية بوستسينابتيك، يمكن أن تستخدم الأجسام المضادة ضد بروتين هوميروس بمناسبة بوستسينابتيك المحطات الطرفية، والأجسام المضادة ضد الكثافة بوستسينابتيك البروتين 95 (PSD95)15،،من1617 أو جيفيرين18 , 19 , ويمكن تسمية 20 محطات بوستسينابتيك ضادات أو المثبطة، على التوالي. باستخدام الأجسام المضادة ضد بروتين الفائدة وعلامات مثل تلك المذكورة أعلاه، واحد تحدد إضفاء الطابع المحلي على هذا البروتين. العديد من الدراسات لتاريخ فعلنا ذلك في طريقة نوعية21. بيد لتحديد توزيع التفاضلية بروتين متشابك محددة موثوق بها، واحدة يجب أن لا فقط تحديد وجودها أو غياب لكن تركيزه النسبي أيضا. عدم تجانس أحجام وكثافة الاشتباكات العصبية يجعل من المهم إثبات نسبة بين علامة متشابك والبروتين من الفائدة. وبخلاف ذلك، سوف تظهر المناطق الغنية بالمشبك مثل الطبقات غير الهرمية قرن آمون والطبقة الجزيئية المخيخ بكثافة عالية من البروتينات متشابك، فقط بسبب كثافة أعلى من نقاط الاشتباك العصبي ولكن ليس بسبب وجود قوي لهذا البروتين في كل المشبك (مثلاً، والرافين ودريسباتش1). من ناحية أخرى، البروتينات في سوما العصبية (مثلاً، TGN3822) سوف تظهر عادة حضور قوي في الخلية الهرمي هيبوكامبال طبقة أو طبقة الخلايا الحبيبية هيبوكامبال أو الدماغ بسبب التركيز العالي للهيئات الخلايا العصبية وفي تلك المناطق. ولذلك، هذا التوزيع غير المتجانس للهياكل، وفي هذه الحالة synapses، يمكن أن يؤدي إلى إجراء تقدير كاذبة لتوزيع البروتين الاهتمام نفسه. وعلاوة على ذلك، يوجد التغيرات جوهرية في تلطيخ كثافات عبر العينات في ستينينجس المناعي. البروتوكول هو موضح هنا يأخذ هذا في الاعتبار، ويتجنب هذه الانحيازات، فضلا عن غيرها من المحاذير التي تنشأ من أساليب المناعي.
في مؤخرا دراسة، وقد استخدمت هذا الأسلوب لوصف التعبير التفاضلية من المحرك (تسمى أيضا تبرجل23 أو24من SVAP30) عبر مناطق مختلفة من الدماغ 161. المحرك هو بروتين متشابك فقاريات محددة يمكن العثور في الرابطة إلى حويصلات متشابك ويؤثر العصبي الإفراج عن25،،من2627. نحن تتعلق بالتعبير المحرك لوفرة حويصلات متشابك، تلطيخ سينابتوفيسين كعلامة مرجعية حويصلة متشابك. وجدنا مستويات عالية للمحرك خاصة في نواة الحاجز، المكورة البطني وفي اللوزة. ضمن قرن آمون، وجدنا توزيعاً غير متجانسة من المحرك، مع مستويات عالية في الطبقات المرتبطة بعملية حسابية داخل هيبوكامبال، ومستويات منخفضة في طبقات الإدخال والإخراج.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
هذا البروتوكول لا تنطوي على إجراء التجارب على الحيوانات الحية. التجارب التي تنطوي على يوثانيزينج من الحيوانات للحصول على عينات المخ بموافقة السلطات المحلية حماية الحيوانات (غوتنغن تيرشوتزكوميشن der Universitätsmedizin) تحت رقم الموافقة تي 10/30.
ملاحظة: لهذا البروتوكول، استخدمت 3 الفئران الذكور البالغين في C57BL/6.
1. إعداد نموذج
2-الفلورة
3-تصوير
4-جهاز الكمبيوتر على أساس تحليل
5-بيانات التعامل
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
يمكن أن ينظر إليها الممثل تلطيخ الأنماط علامات مختلفة في الشكل 1. يختلف النمط توزيع البروتين. وترد أمثلة على خمسة مستويات rostro والذيلية في الأعمدة من (أ)-(ﻫ). تلطيخ DAPI الممثل هو مبين في الصف الأول: DAPI تتمسك بالحمض النووي للخلية، وهكذا هي الملون الأنوية. هذه النتائج في نمط الشروريه. المناطق ذات كثافة عالية خلية أكثر إشراقا من المناطق ذات الخلية منخفضة الكثافة. يمكن أن تعتبر مثالاً لبروتين موزعة بين في الصف الثاني. المحرك...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
الطريقة المعروضة هنا يهدف إلى التحديد الكمي لتوزيع بروتين فائدة بالنسبة إلى الوفرة من البروتين علامة مع توزيع معروفة. يمكن إظهار تلطيخ الفلورة تقلب عالية لتلطيخ كثافة بين شرائح مختلفة. أن النهج الكمي الموصوفة هنا تلتف هذه المشكلة بتحديد نسبة بروتين الفائدة إلى المتوسط في جميع أنحاء نصف الكرة الغربي. ولذلك، ألغيت كثافات مختلفة المصبوغة عبر شرائح والسماح وصفاً كمياً.
كما هو الحال مع كل بروتوكول الفلورة، النوعية أو الكمية، عدة عوامل يمكن أن تؤثر على نجاح وارباك ذلك التحليل. ولذلك، ينبغي إيلاء اهت...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
ونحن نشكر ارمغارد فايس للمساعدة التقنية الممتازة. الكتاب نعترف بالدعم المقدم من شركة هرمس بوفانتيس وبيتكوفا أندونييا. كما يشكر المؤلفون المعهد الأوروبي لعلم الأعصاب للاستخدام LSM800 وتقديم المساعدة التقنية، لا سيما من جانب الدكتور نيلز هالبسجوت. تم تمويل هذا العمل من "غوتينغن المركز الطبي الجامعي". JSV يقر دعم المركز للفحص المجهري النانو والفيزيولوجيا الجزيئية للدماغ (كنمبب).
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| 1.5 مل أنابيب تفاعل | Eppendorf | 30120094 | |
| 50 مل أنابيب تفاعل | Greiner Bio-One | 227261 | |
| multiwell 24 بئر | فيشر العلمي | & nbsp ؛ 087721H | |
| ماصة بلاستيكية (يمكن التخلص منها) | Sarstedt | 861،176 | |
| 1000 مل ماصة | Rainin | 17014382 | |
| 2 مل ماصة | Eppendorf | 3123000012 | |
| Vortex Genius 3 & nbsp ؛ | IKA | 3340001 | |
| Menzel المجهر الشرائح | فيشر العلمية | 10144633CF | |
| مجسم | Leica | ||
| LSM800 | Zeiss | مجهر متحد البؤر | |
| تجميد ميكروتوم | Leica | ||
| PBS (10X) | Roche | 11666789001 | |
| PFA | Sigma | P6148-1kg | |
| كلوريد الصوديوم | BioFroxx | 1394KG001 | |
| السكروز | neoFroxx | 1104KG001 | |
| Tissue Tek | Sakura | 4583 | أكتوبر |
| Na2HPO4 | BioFroxx | 5155KG001 | |
| NaH2PO4 | Merck | 1،063،460،500 | |
| مصل الماعز العادي | Merck Millipore | S26-100ML | |
| مصل الحمار العادي | Merck | S30-100ML | |
| Triton X-100 | Merck | 1،086،031،000 | |
| مضادة للمحرك للأرانب | RRID: AB_10804285 | ||
| خنزير غينيا المضاد للمتشابك المشبكي | RRID: AB_1210382 | ||
| حمار مضاد للأرانب AF647 | جاكسون ImmunoResearch | RRID: AB_2492288 | |
| الماعز المضاد للفأر AF488 | جاكسون ImmunoResearch | RRID: AB_2337438 | |
| Mowiol4-88 | Calbiochem | 475904 | |
| ZEN2 البرمجيات الزرقاء | Zeiss | المجهر برنامج | |
| FIJI | ImageJ | التحليل | |
| Microsoft Excel | Microsoft |
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