Article de méthode

Réticulation des protéines de surface neuronale dans le cerveau de la souris à l’aide d’un test de réticulation chimique

8 juillet 2025

Dans cet article

Résumé

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Source : Sumitomo, A., et al. Essai de réticulation chimique BS3 : évaluation de l’effet du stress chronique sur la présentation du récepteur GABAA à la surface cellulaire dans le cerveau des rongeurs. J. vis. exp. (2023)

Cette vidéo démontre la réticulation des protéines de surface neuronales à l’aide du subérât de bis-sulfosuccinimidyle ou BS3. Le cerveau de souris isolé et refroidi est sectionné coronalement. La région souhaitée est extraite des sections, hachée et traitée avec BS3. BS3 réticule les protéines de surface comme les récepteurs GABA, laissant les protéines internes inaltérées. La réaction est trempée avec de la glycine avant de traiter les échantillons pour une analyse plus approfondie.

Protocole

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Toutes les procédures impliquant des échantillons d’animaux ont été examinées et approuvées par le comité d’éthique animale approprié.

1. Préparation des solutions de travail et des tampons

REMARQUE : Le matin du dosage, préparez les solutions suivantes. Ce calcul est basé sur les solutions nécessaires pour traiter deux régions du cerveau (c’est-à-dire le cortex préfrontal [PFC] et l’hippocampe [HPC]) à partir de 12 souris.

  1. Préparez du liquide céphalo-rachidien artificiel (aCSF, pH = 7,4) comme mentionné dans le tableau 1. Versez 750 μL d’aCSF dans chaque tube d’échantillonnage et placez-les dans le bloc de température métallique sur de la glace pour pré-refroidir le tampon.
  2. Préparez le tampon de lyse comme indiqué dans le tableau 2. Conserver sur de la glace (400 μL à utiliser par échantillon).
  3. Préparez une solution mère de 52 mM de sous-érate de bis(sulfosuccinimidyl) ou de BS3 (26x) dans un tampon de citrate de sodium de 5 mM (pH = 5,0).
    1. Préparez d’abord 100 mM d’acide citrique (mère A) et 100 mM de citrate de sodium (mère B).
    2. Diluer les huiles A et B dans un rapport de 1:20 avec de l’eau déminéralisée. Ajouter 100 μL chacun à 1,9 mL d’eau pour préparer 5 mM d’acide citrique (matériau C) et 5 mM de citrate de sodium (matériau D), respectivement.
    3. Mélangez 410 μL de matière mère C et 590 μL de matière mère D pour préparer un tampon de citrate de sodium de 5 mM (pH = 5,0) (solution E, 1 mL).
    4. Confirmez le pH de la solution E à l’aide d’une bandelette indicatrice de pH.
    5. Dissoudre 24 mg de BS3 dans 806,4 μL de la solution E en tourbillonnant pendant 30 s pour préparer la solution mère de BS3 (26x).
    6. Préparez encore 1 mL de la solution E à utiliser comme témoin du véhicule pour les échantillons non réticulés.
      REMARQUE : Préparez la solution mère BS3 lorsque tout le reste est prêt et que l’expérience est sur le point de commencer. Le BS3 doit être stocké séché à 4 °C jusqu’à utilisation. Une fois reconstitué, BS3 ne reste actif que pendant environ ≤3 h. Comme le pH du tampon de citrate de sodium de 5 mM (solution E) augmente avec le temps, provoquant une hydrolyse accélérée de BS3, il est recommandé de préparer la solution E fraîche à partir des solutions mères A et B. En raison de la solubilité limitée de BS3 à basse température, le BS3 reconstitué doit être conservé à RT. Utiliser le BS3 reconstitué dans les 3 heures, et ne pas geler/décongeler ou réutiliser le BS3 reconstitué.

2. Dissection des tissus cérébraux

REMARQUE : À partir de cette étape, au moins deux personnes doivent travailler ensemble de manière coordonnée. Pendant qu’une personne se concentre sur la dissection animale, l’autre personne doit travailler comme chronométreur et aider à coordonner le test.

  1. Amener le premier animal à disséquer de la zone d’hébergement à la salle de dissection.
    REMARQUE : Comme les facteurs de stress aigus (p. ex., un nouvel environnement, l’odeur du sang) peuvent affecter la dynamique des protéines cérébrales, les animaux doivent être gardés dans leur cage domestique placée loin de la zone de dissection, puis être amenés individuellement dans la salle de dissection pour une décapitation immédiate.
  2. Euthanasier la souris par luxation cervicale suivie d’une décapitation. Retirez rapidement le cerveau du crâne et immergez-le dans du PBS glacé dans une boîte de Pétri pendant 10 à 15 s (Figure 1).
    REMARQUE : Les animaux ne sont pas anesthésiés pour les expériences BS3 car tout agent anesthésique pourrait potentiellement influencer le niveau de présentation en surface des récepteurs des neurotransmetteurs.
  3. Placez le cerveau refroidi dans la matrice cérébrale sur de la glace, avec la face ventrale du cerveau vers le haut (Figure 2).
  4. Insérez la première lame de rasoir à travers la bordure entre le bulbe olfactif et le pédoncule olfactif pour couper le cerveau coronalement (Figure 3). À l’aide de trois à quatre lames de rasoir supplémentaires, coupez en série la partie antérieure du cerveau coronalement avec des intervalles de 1 mm.
  5. Soulevez les tranches coronales de la matrice cérébrale en tenant toutes les lames de rasoir insérées ensemble, en laissant la partie postérieure du cerveau dans la matrice cérébrale. À l’aide d’une pince, séparez les lames de rasoir les unes des autres et placez-les sur une surface plane et refroidie, la tranche de cerveau vers le haut (figure 4).
  6. Identifiez les tranches contenant la région d’intérêt. Pour l’échantillonnage du PFC, choisissez les deuxième et troisième tranches en arrière de la première tranche contenant le pédoncule olfactif.
  7. Retirez la région d’intérêt à l’aide d’un poinçon tissulaire, mettez-la de côté sur la lame de rasoir refroidie et divisez uniformément le tissu en deux (par exemple, les tissus de l’hémisphère gauche par rapport à l’hémisphère droit, une moitié devant être utilisée pour la réaction de réticulation BS3 et l’autre moitié pour le témoin sans réticulation si la protéine cible d’intérêt est exprimée de manière égale dans les deux hémisphères).
  8. Hachez chaque tissu en morceaux sur la lame du rasoir à l’aide de la pointe fine d’une pince avec plusieurs mouvements verticaux contre la lame au lieu d’écraser ou de broyer les tissus. Cela maximisera la surface accessible à BS3 sans compromettre gravement l’intégrité de la membrane des cellules. Immédiatement après le hachage, transférez les tissus hachés dans les tubes appropriés (voir étape 3.3).

3. Réaction de réticulation

  1. Amenez l’animal suivant pour la dissection de la zone d’hébergement à la salle de dissection lorsque la dissection du cerveau de la souris précédente est sur le point de se terminer (étape 2.10).
  2. Fixez le tube pré-refroidi sur de la glace avec 30 μL de solution BS3 (26x) ou de solution de véhicule E juste avant que les tissus hachés ne soient prêts à être transférés dans les tubes appropriés. Changez les pointes de pipette entre les tubes pour vous assurer qu’aucun BS3 n’est contaminé dans les tubes de contrôle sans réticulation.
  3. Transférez les tissus hachés (de l’étape 2.8) dans les tubes appropriés, puis commencez à disséquer l’animal suivant (étape 2.2).
  4. Retournez et mélangez le tube pour briser les morceaux de tissu en petits morceaux, et commencez à incuber les échantillons sur le rotateur de tube dans la chambre froide pendant 30 minutes à 2 heures. Enregistrez l’heure de début de l’incubation BS3 pour chaque tube. Voir la section de discussion pour le temps d’incubation optimal.
  5. Éteindre la réaction en dotant le tube avec 78 μL de glycine 1 M et incuber l’échantillon pendant 10 min à 4 °C avec une rotation constante. Notez l’heure de début et de fin de la trempe pour chaque tube. Continuez à aider la personne en vous concentrant sur la dissection de l’animal en amenant l’animal suivant (étape 3.1) et en aidant à la réticulation (étape 3.2).
    REMARQUE : Traitez chaque échantillon exactement au même moment sur tous les échantillons. Si la salle de dissection est éloignée de la chambre froide, il est fortement recommandé de recruter une tierce personne pour participer à l’incubation et à la trempe de l’échantillon dans la chambre froide.

Tableau 1 : La composition du liquide céphalo-rachidien artificiel.

Conc. de travailSolution mèreQuantité de solution mère à distribuer
1,2 mM de CaCl2480 mM (400x)*100 μL
20 mM HEPES1 M (50x)800 μL
147 mM de NaCl5 M (34x)1176,5 μL
2,7 mM KCl1,08 M (400x)100 μL
1 mM de MgCl2400 mM (400x)100 μL
10 mM de glucose 2,5 M (250x)160 μL
Désionisée37,563 ml
total40 ml
* Le bouillon de CaCl2 doit être fraîchement préparé le jour de l’expérience.

Tableau 2 : La composition du tampon de lyse

Conc. de travailSolution mèreQuantité de solution mère à distribuer
25 mM HEPES1 M (40x)500 μL
500 mM de NaCl5 M (10x)2 mL
2 mM d’EDTA0,5 M (250x)80 μL
1 mM de TNT1 M (1000x)20 μL
0,1 % NP-4010 % (100x)200 μL
Cocktail d’inhibiteurs de protéase100x200 μL
Désionisée17 ml
total20 mL

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Résultats

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Figure 1 : Cerveau de souris entier disséqué dans le crâne et placé dans du PBS glacé. Immédiatement après que tout le cerveau ait été retiré du crâne, il a été immergé dans du PBS glacé pendant 10 à 15 secondes dans une boîte de Pétri sur glace. Cela ralentit le métabolisme cérébral et minimise le trafic et la dégradation des protéines tout en aidant les tissus à devenir plus durs, ce qui facilite l...

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Déclarations de divulgation

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Aucun conflit d’intérêts n’a été déclaré.

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
0,5 M EDTA, pH 8,0Invitrogen15575020
1 M HEPESGibco15630080
10x TBSBio-Rad1706435
2,5 M (45 %, p/v) GlucoseSigmaG8769
2-mercaptoéthanolSigmaM3148
4x tampon d’échantillonnage SDS (Laemmli)Bio-Rad1610747
Bis(sulfosuccinimidyl)suberate (BS3)PierceA39266Format sans pesée ; 10 x 2 mg
Matrice cérébraleTed Pella15003Pour souris, 30 g adulte, coronal, 1 mm
Chlorure de calcium (CaCl2)SigmaRéf. C4901
Sonde courbeOutils de science fine10088-15Sonde d’anatomie macroscopique ; coudé 45
Eau déminéraliséemilli-QEQ 7000Eau ultrapure [résistivité 18,2 MΩ·cm @ 25 °C ; carbone organique total (COT) ≤ 5 ppb]
Dithiothreitol (DTT)Sigma10197777001
Papier filtre (3MM)Qu’est-ce que c’est3030-917
Pince (grande)Outils de science fine11152-10Pince Graefe extra fine
Pinces (petites)Outils de science fine11251-10Pince Dumont #5
GlycineSigmaW328707
Chlorure de magnésium SigmaRéférence M2670
Nonidet-P40, substitut (NP-40)SantaCruz68412-54-4
Chlorure de potassium (KCl)SigmaP9541
Ciseaux (grands)Outils de sciences fines14007-14Ciseaux chirurgicaux - Dentelés
Ciseaux (petits)Outils de science fine14060-09Ciseaux fins - Tranchant
Chlorure de sodium (NaCl)SigmaRéférence S9888
Poinçon à tissu (ID 1 mm)Ted Pella15110-10Poinçon de biopsie Miltex avec piston, ID 1,0 mm, OD 1,27 mm
Rotateur de tube (LabRoller)LabnetH5000

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Mots-clés

R ticulation au BS3sectionnement du cerveau de souristechnique de la matrice c r bralemin age des tissusanalyse des r cepteurs GABAextinction la glycineincubation dans le liquide c phalo rachidiencoupe coronale du cerveau

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