Methodenartikel

Stripe Assay die anziehende oder abstoßende Aktivität eines Proteins Substrat unter Verwendung Dissociated Neuronen im Hippocampus zu studieren

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DOI:

10.3791/54096

19. Juni 2016

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Axonleitmoleküle regulieren die neuronale Migration und die gezielte Navigation des Wachstumskegels. Wir stellen eine leistungsfähige Methode, den Stripe-Assay, vor, um die Fähigkeit von Leitmolekülen zu beurteilen, Neuronen anzuziehen oder abzustoßen. In diesem Protokoll demonstrieren wir den Stripe-Assay, indem wir die Fähigkeit von FLRT2 zeigen, kultivierte Hippocampus-Neuronen abzustoßen.

Zusammenfassung

Wachsende Axone entwickeln an ihrer Spitze eine stark bewegliche Struktur, die als Wachstumskegel bezeichnet wird. Der Wachstumskegel kontaktiert extrazelluläre Umweltreize, um das axonale Wachstum zu steuern. Netrin, Slit, Semaphorin und Ephrine sind bekannte Leitmoleküle, die Axone anziehen oder abstoßen können, wenn sie an Rezeptoren und Co-Rezeptoren auf dem Axon binden. Die aktivierten Rezeptoren initiieren verschiedene Signalmoleküle im Wachstumskegel, die die Struktur und Bewegung des Neurons verändern. Hier beschreiben wir das detaillierte Protokoll für einen Stripe-Assay zur Beurteilung der Fähigkeit eines Leitmoleküls, Neuronen anzuziehen oder abzustoßen. Bei dieser Methode werden dissoziierte Hippocampus-Neuronen von E15.5-Mäusen auf lamininbeschichteten Schalen kultiviert, die mit abwechselnden Streifen der Ektodomäne von Fibronektin und leucinreichem Transmembranprotein-2 (FLRT2) und dem Immunglobulin-G (IgG)-Fragment kristallisierbare Region (Fc)-Protein verarbeitet wurden. Sowohl Axone als auch Zellkörper wurden nach 24 h Kultur stark von den FLRT2-beschichteten Streifenregionen abgestoßen. Die Immunfärbung mit tau1 zeigte, dass ~90% der Neuronen auf den Fc-beschichteten Streifen verteilt waren, verglichen mit den FLRT2-Fc-beschichteten Streifen (~10%). Dieses Ergebnis deutet darauf hin, dass FLRT2 eine stark abstoßende Wirkung auf diese Neuronen hat. Diese leistungsstarke Methode ist nicht nur für primär kultivierte Neuronen anwendbar, sondern auch für eine Vielzahl anderer Zellen, wie z. B. Neuroblasten.

Einleitung

Axon Führung ist der Prozess , durch den neu gebildeten Neuronen Axone zu ihrem Ziel bei der Entwicklung des Nervensystems 1,2 senden. Die Entwicklung Axone tragen eine sehr bewegliche Struktur an ihrer Spitze der Wachstumskegel genannt. Der Wachstumskegel spürt extrazelluläre Signale des Axons in den Weg zu navigieren. Guidance Moleküle, wie Spalt, Semaphorin und Ephrinen kann Axone in Abhängigkeit von ihrer Wechselwirkung mit geeigneten Rezeptoren und Co-Rezeptoren auf der Axon 1,3,4 anziehen oder abstoßen. Die aktivierten Rezeptoren übertragen Signale an den Wachstumskegel, der seine Organisation des Zytoskeletts für Axon und wachstums Kegel ....

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Protokoll

Verfahren unter Verwendung tierischer Probanden wurden von der Institutional Animal Care und Use Committee an Hamamatsu University School of Medicine zugelassen.

1. Herstellung von Matrices

  1. Sieden 4-8 Silikon-Matrices in einer Mikrowelle oder auf einer heißen Platte für 5 min und lassen sie für 1 h unter laminaren Strömungs (striped Seite nach oben) vollständig trocknen.
    Hinweis: Die folgenden Verfahren sollten unter laminaren Strömung durchgeführt werden.
  2. Preßluft oder verwenden transparente Klebeband Staub von der gestreiften Seite der Matrizen zu entfernen. Halten Sie die gestreifte Seite sauber, so dass es fest an der Plattenob....

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Ergebnisse

Dissociated Neuronen im Hippocampus von E15.5 Mäusen wurden plattiert und für 24 h auf Streifen von fluoreszenzmarkierten Kontroll - Fc (3A-C) oder FLRT2-Fc (3D-F) mit nicht-markierten Kontroll - Fc abwechseln. In beiden Fällen waren die Neuronen aggregiert und erweitert ihre Axone als Bündel. Auf der Kontroll - Fc / Fc Streifen wurden die Neuronen gleichmäßig auf die fluoreszenzmarkierten und nicht-markierten Streifen verteilt, und sie erweitert ihre Ax.......

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Diskussion

Dieses Protokoll beschreibt einen Streifen Assay, rekombinantes Protein und dissoziierte Neuronen aus dem Hippocampus E15.5 Maus verwendet. Dieser Assay ermöglicht die effiziente Beobachtung repulsive, attraktiv, oder neutrale Antworten von Neuronen auf ein rekombinantes Protein von Interesse in einem gestreiften Muster angeordnet. Ein wesentlicher Vorteil dieses Protokolls ist die einfache Methode für die Streifen zu erzeugen, in dem das Protein direkt auf die Oberfläche einer Kunststoffschale aufgedruckt ist, im Vergl.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts offenzulegen.

Danksagungen

Diese Arbeit wurde unterstützt durch Grants-in-Aid for Scientific Research von der Japan Society for the Promotion of Science (23700412, 25122707 und 26670090 to S.Y.).

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
15 ml ZentrifugenröhrchenViolamo 1-3500-01
4% Paraformaldehyd (PFA)Nacalai01954-85
Alexa Fluor 488 Ziegen-Anti-Human-IgG-AntikörperThermo ScientificA11013
Alexa Fluor 594 Esel-Anti-Maus-IgG-AntikörperThermo ScientificA-21203Verdünnung 1/500
Anti-Tau1-AntikörperChemiconMAB3420Verdünnung 1/200
Anti-FadingThermo ScientificP7481Alternative Einbettmedien können verwendet werden
B27-ErgänzungThermo Scientific17504-044Verdünnung 1/50
RinderserumalbuminSigma01-2030-2
Zellsieb 100 umBD Falcon352360
ZentrifugationsmaschineKubota2410
Deckglas 18mmx18mmMatsunami18x18 mm Nr. 1
DAKO StiftDAKOS2002Alternativer wasserabweisender Stift kann verwendet werden
EinwegskalpellFeder2975#11
FBSThermo Scientific10437-028
FluoreszenzmikroskopNikonE600
Pinzette Nr. 5Fine Science Tools11254-20
GlutaMAXThermo Scientific35050-061Verdünnung 1/100
Hamilton SpritzeHamilton805N22 Gauge, 50 uL
HBSSThermo Scientific14170-112
Humanes IgG, Fc-FragmentJackson009-000-008
LamininThermo Scientific23017-015
NeurobasalThermo Scientific21103-049
Normales EselserumJackson017-000-121
PBSNacalai14249-24
Penicillin-StreptomycinThermo Scientific15070-063Verdünnung 1/100
Kulturschale aus Kunststoff, 60 mmThermo Scientific150288
SilikonmatrizenErhältlich und käuflich erhältlich bei Prof. Martin Bastmeyer (bastmeyer@kit.edu)
StereomikroskopOlympusSZ61
Tip, 1000 uLWatson125-1000S
Transparentes KlebebandTesa57315Alternatives Klebeband kann verwendet werden
Triton X-100SigmaT8787
Trypanblau, 0,4%Bio-Rad145-0013
Trypsin/EDTAThermo Scientific25300-054
KulturmediumNeurobasal, ergänzt mit B27, GlutaMAX und Penicillin-Streptomycin.

Referenzen

  1. Dickson, B. J. Molecular mechanisms of axon guidance. Science. 298 (5600), 1959-1964 (2002).
  2. Bashaw, G. J., Klein, R. Signaling from axon guidance receptors. Cold Spring Harb Perspect Biol. 2 (5), 001941(2010).
  3. Hong, K., Nishiyama, M., Henley, J., Tessier-Lavigne, M., Poo, M.

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Schlagwörter

Axonf hrungProteinrepulsionFLRT2 Proteindissoziierte NeuronenLaminin BeschichtungTau1 Immunf rbungZellkulturProteinbindung

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