Verwendung von Lebendzell-Imaging zur Messung der Auswirkungen pathologischer Proteine auf den axonalen Transport in primären Hippocampus-Neuronen

Hier zeigen wir, wie die Transfektion von primären hippokampalen Nagetierneuronen mit konfokaler Bildgebung in lebenden Zellen kombiniert werden kann, um pathologische Protein-induzierte Effekte auf den axonalen Transport zu analysieren und mechanistische Signalwege zu identifizieren, die diese Effekte vermitteln.

Neuronen sind auf den bidirektionalen Transport von Fracht entlang des Axons angewiesen, um die funktionelle Synapse und die neuronale Konnektivität aufrechtzuerhalten. Es wird angenommen, dass Defizite im Transportwesen entscheidend zur Pathogenese verschiedener neurodegenerativer Erkrankungen beitragen. Unser Ziel ist es, Mechanismen zu identifizieren, durch die krankheitsassoziierte Modifikationen des Tau-Proteins den axonalen Transport stören.

Wir haben festgestellt, dass mehrere pathologische Formen des Tau-Proteins den normalen axonalen Transport in Säugetierneuronen stören. Dieser Effekt hängt von Veränderungen der phosphorylierungsbasierten Signalwege ab, die den axonalen Transport regulieren. Diese Störungen stellen einen potenziellen Mechanismus der Tau-induzierten Neurotoxizität bei Krankheiten dar.

Modifizierte Formen spezifischer Proteine können den normalen schnellen axonalen Transport bei verschiedenen neurodegenerativen Erkrankungen stören. Wir verstehen jedoch die zugrunde liegenden Mechanismen dieser Effekte nicht vollständig. Dies bietet ein reproduzierbares und einfaches Protokoll, um zu identifizieren, wie die Expression von krankheitsassoziierten Proteinen den schnellen axonalen Transport in Säugetierneuronen beeinflusst.

Dieses Protokoll bietet einen reproduzierbaren Assay für den axonalen Transport in primären Neuronen von Säugetieren, der leicht modifiziert werden kann, um verschiedene Frachtproteine zusammen mit der Expression von Proteinen von Interesse mit spezifischen pathologischen Modifikationen einzubeziehen. Es ermöglicht auch den gezielten Knockdown anderer Signalwegkomponenten, um bestimmte mechanistische Details zu testen.