Method Article

Quantifizierung der heterogenen Verteilung der synaptischen Protein im Gehirn Maus mit Immunfluoreszenz

DOI:

10.3791/58940

January 29th, 2019

In This Article

Summary

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Hier beschreiben wir einen quantitativen Ansatz zur Bestimmung der Verteilung der synaptischen Protein im Verhältnis zu einer Marker Protein mit Immunfluoreszenz-Färbung, konfokalen Mikroskopie und Computer-basierte Analyse.

Abstract

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Die Anwesenheit, Abwesenheit oder Ebenen der spezifischen synaptischen Proteine können synaptische Übertragung stark beeinflussen. Neben der Erläuterung der Funktion eines Proteins, ist es wichtig, auch die Verteilung bestimmen. Hier beschreiben wir ein Protokoll mit Immunfluoreszenz, konfokale Mikroskopie und Computer-basierte Analyse zur Bestimmung der Verteilung der synaptischen Protein Mover (auch TPRGL oder SVAP30 genannt). Wir vergleichen die Verteilung der Mover mit derjenigen der synaptischen Vesikel Protein Synaptophysin, wodurch Bestimmung der Verteilung der Mover in einer quantitativen Weise im Verhältnis zu der Fülle der synaptischen Vesikel. Insbesondere könnte möglicherweise diese Methode implementiert werden, um Vergleich der Verteilung von Proteinen mit verschiedenen Antikörpern oder Mikroskope oder über verschiedene Studien zu ermöglichen. Unsere Methode umgeht die inhärente Variabilität der immunofluorescent Verfärbungen durch nachgeben ein Verhältnis eher als absolute Fluoreszenz Ebenen. Darüber hinaus ermöglicht die Methode, die wir beschreiben die Forscher die Verteilung eines Proteins auf verschiedenen Ebenen zu analysieren: aus ganzen Gehirnscheiben in Gehirnregionen zu verschiedenen Teilregionen in einem Hirnareal, wie die verschiedenen Schichten des Hippocampus oder sensorische Cortex. Mover ist ein Wirbeltier-spezifische Protein, das synaptischen Vesikel zugeordnet ist. Mit dieser Methode zeigen wir, dass Mover Hirnareale mit hohem in der ventralen Troponema, septal Kerne und die Amygdala, und auch innerhalb einzelner Hirnareale, wie die verschiedenen Schichten des Hippocampus heterogen verteilt ist.

Introduction

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Kommunikation zwischen den Nervenzellen geschieht an speziellen Kontaktstellen, die Synapsen genannt. Synapsen enthalten eine Vielzahl von verschiedenen Proteinen, die synaptische Übertragung zu orchestrieren. Einige dieser Proteine zeigen eine heterogene Verteilung im gesamten Nervensystem und sind nicht in jeder Synapse-1. Ein Beispiel für solche ein Protein ist Munc13, die Grundierung der synaptischen Vesikel beteiligt ist. Es gibt verschiedene Isoformen von Munc13, die das Gehirn2heterogen verteilt sind, und das Vorhandensein oder Fehlen von bestimmten Isoformen beeinflussen kann kurzfristige synaptische Plastizität ....

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Protocol

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Dieses Protokoll beinhaltet keine Experimente an lebenden Tieren. Experimente mit von Tieren Gehirn Proben erhalten euthanizing stimmten mit den lokalen Tierschutz Behörden (Tierschutzkommission der Universitätsmedizin Göttingen) unter der Zulassungsnummer T 10/30.

Hinweis: Für dieses Protokoll wurden 3 Erwachsene männlichen C57BL/6 Mäusen verwendet.

1. die Probenvorbereitung

  1. Bereiten Sie Fixiermittel und 0,1 M Phosphatpuffer (PB; siehe Tabelle 1).
  2. Befestigen Sie das Tier durch Transcardial Perfusion, wie Gage Et Al. beschrieben 28. Waschen Sie....

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Results

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Vertreter, die Muster der verschiedenen Markern Färbung ist in Abbildung 1ersichtlich. Das Muster ist abhängig von der Verteilung des Proteins. Beispiele für fünf Rostro-caudale Ebenen sind in Spalten (A)-(E). Eine repräsentative DAPI-Färbung zeigt sich in der ersten Reihe: DAPI hält sich an die DNA einer Zelle und somit Kerne gefärbt sind. Daraus resultiert eine punktförmige Muster. Regionen mit einer hohen Zelldichte sind h.......

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Discussion

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Hier präsentiert die Methode zielt darauf ab die Verteilung eines Proteins des Interesses im Verhältnis zu der Fülle von einem Marker Protein mit einer bekannten Verteilung zu quantifizieren. Immunfluoreszenz-Färbung zeigen eine hohe Variabilität der Färbung Intensitäten zwischen verschiedenen Scheiben. Die Quantifizierung der hier beschriebene Ansatz umgeht dieses Problem durch das Verhältnis des Proteins des Interesses an den Durchschnitt in der Hemisphäre zu bestimmen. Daher verschiedenen befleckenden Intensitäten übe.......

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Disclosures

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Die Autoren haben nichts preisgeben.

Acknowledgements

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Wir danken Irmgard Weiss für ausgezeichnete technische Unterstützung. Die Autoren erkennen Unterstützung durch Hermes Pofantis und Andoniya Petkova. Die Autoren danken auch das European Neuroscience Institute für die Nutzung der LSM800 und technische Hilfe, vor allem von Dr. Nils Halbsgut. Diese Arbeit wurde von der University Medical Center Göttingen finanziert. JSV erkennt Unterstützung durch die Mitte für Nanoscale Mikroskopie und molekulare Physiologie des Gehirns (CNMPB).

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
1,5 mL ReaktionsgefäßeEppendorf30120094
50 mL ReaktionsgefäßeGreiner Bio-One227261
Multiwell 24 WellFisher Scientific                                                                                                                                                                                              087721H
Kunststoffpipette (Einweg)Sarstedt861,176
1000 mL PipetteRainin 
2 ml PipetteEppendorf3123000012
Vortex Genius 3 IKA3340001
Menzel ObjektträgerFisher Scientific                                                                                                                                                                                  10144633CF
StereoskopLeica
LSM800ZeissKonfokalmikroskop
EinfriermikrotomLeica
PBS (10X)Roche                                                                                                                                                                           
PFASigma                                                                                                                                                                                      P6148-1kg
NaClBioFroxx1394KG001
SaccharoseneoFroxx1104KG001
Gewebe TekSakura  4583OCT
Na2HPO4BioFroxx5155KG001
NaH2PO4Merck1,063,460,500
normales ZiegenserumMerck MilliporeS26-100ML
normales EselserumMerckS30-100ML
Triton X-100Merck1,086,031,000
Kaninchen Anti-MoverSynaptic SystemsRRID: AB_10804285
Meerschweinchen Anti-Synaptophysin SynaptischeSystemeRRID: AB_1210382
Esel Anti-Kaninchen AF647Jackson ImmunoResearchRRID: AB_2492288
Ziege Anti-Maus AF488Jackson ImmunoResearchRRID: AB_2337438
Mowiol4-88Calbiochem                                                                                                                                                                                                   
ZEN2 blue SoftwareZeissMikroskopie-Software
FIJIImageJAnalysesoftware
Microsoft ExcelMicrosoft
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References

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$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Wallrafen, R., Dresbach, T. The Presynaptic Protein Mover Is Differentially Expressed Across Brain Areas and Synapse Types. Frontiers in Neuroanatomy. 12, 58(2018).
  2. Augustin, I., Betz, A., Herrmann, C., Jo, T., Brose, N. Differential expr....

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Synaptic Protein DistributionImmunofluorescence ProtocolConfocal MicroscopyComputer Based AnalysisMover ProteinSynaptophysin ComparisonBrain Slice AnalysisFluorescence Intensity RatioHeterogeneous DistributionHippocampal Layers

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