$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
La synthèse des protéines est un processus biologique important requis pour un changement adaptatif à long terme dans le système nerveux1. L'inhibition de la synthèse des protéines bloque le stockage de la mémoire à long terme chez les invertébrés et les vertébrés2. La synthèse des protéines est essentielle pour le maintien des phases tardives de certaines formes de potentialisation à long terme (LTP) et de dépression à long terme (LTD)3, survie neuronale pendant le développement4, et pour le maintien général du neurone et de ses connexions synaptiques5. La mesure des taux de synthèse des protéines cérébrales peut être un outil important pour étudier les changements adaptatifs ainsi que les troubles neurodéveloppementaux et les troubles liés à l'apprentissage et à la mémoire.
Nous avons développé une méthode pour quantifier les taux de synthèse des protéines cérébrales in vivo chez un animal éveillé qui offre des avantages inhérents à d'autres techniques qui estiment les taux de préparations ex vivo ou in vitro des tissus cérébraux6. Le premier est l'applicabilité aux mesures dans le cerveau intact dans un animal éveillé. Il s'agit d'une considération clé, car il permet des mesures avec la structure synaptique et la fonction en place et sans préoccupations au sujet des effets post mortem. En outre, l'approche autoradiographique quantitative que nous employons atteint un degré élevé de localisation spatiale. Alors que l'énergie de 14C est telle que nous ne pouvons pas localiser le traceur au niveau subcellulaire ou cellulaire, nous pouvons mesurer les taux dans les couches cellulaires et les petites régions du cerveau telles que les noyaux hypothalamiques, avec environ une résolution de 25 m7.
Un défi des mesures in vivo avec des radiotracers est de s'assurer que l'étiquette radio mesurée est dans le produit de la réaction d'intérêt plutôt que le précurseur étiqueté non réagi ou d'autres produits métaboliques étiquetés non associés6. Nous avons choisi L-[1-14C]-leucine comme acide aminé traceur parce qu'il est soit incorporé dans la protéine ou rapidement métabolisé à 14CO2, qui est dilué dans le grand pool de CO2 non étiqueté dans le cerveau résultant du taux élevé de métabolisme énergétique8. En outre, tout 14C non incorporé dans la protéine existe principalement comme libre [14C]-leucine, qui au cours de la période expérimentale de 60 min, est presque entièrement effacé du tissu6. Les protéines sont ensuite fixées aux tissus avec formaline et ensuite rincées avec de l'eau pour enlever toute leucine libre[14C]-leucine avant l'autoradiographie.
Une autre considération importante est la question de la dilution de l'activité spécifique du pool d'acides aminés précurseurs par des acides aminés non étiquetés dérivés de la protéolyse tissulaire. Nous avons montré que chez le rat et la souris adultes, environ 40% du bassin précurseur de leucine pour la synthèse des protéines dans le cerveau provient d'acides aminés dérivés de la dégradation des protéines6. Ceci doit être inclus dans le calcul des taux régionaux de synthèse des protéines cérébrales (RCPS) et doit être confirmé dans les études dans lesquelles cette relation peut changer. La base théorique et les hypothèses de la méthode ont été présentées en détail ailleurs6. Dans le présent document, nous nous concentrons sur les questions de procédure de l'application de cette méthodologie.
Cette méthode a été utilisée pour la détermination de rCPS chez les écureuils terrestres9, moutons10, singes rhésus11, rats12,13,14,15,16 , 17 Annonces , 18 ans, états-unis qui , 19 ans, états-unis qui , 20 Ans, états-unis , 21, un modèle de souris de tubercule la sclérose complexe22, un modèle de souris du syndrome X fragile23,24,25,26, fragileX souris prémutation27, et un modèle de souris de phénylketonuria28. Dans ce manuscrit, nous présentons les procédures de mesure de rCPS avec la méthode autoradiographique in vivo L-[1-14C]-leucine. Nous présentons rCPS dans les régions de cerveau d'une souris de contrôle éveillée. Nous démontrons également que l'administration in vivo de l'anisomycine, un inhibiteur de la traduction, abolit la synthèse des protéines dans le cerveau.