Name: Préparation des oligomères β-amyloïde 1-42 Et induction de la plasticité synaptique Dépréciation sur les coupes dhippocampe (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2010-07-14T17:30:00.000+00:00
Duration: 4 min 41 s
Description: Apprenez à préparer des oligomères bêta-amyloïde 1-42 pour étudier la dysfonction synaptique sur des coupes d'hippocampe. Cette méthode permet d'évaluer la plasticité synaptique et de tester des candidats médicaments.

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Ce travail a été soutenu par le NIH Institut national des troubles neurologiques et des maladies (NINDS) (NS049442).&gt;

Remise en suspension de β-amyloïde peptide Avant de commencer avoir en main: <ul><li> Aßi 1-42 (poudre lyophilisée) </li><li> 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol (HFIP) </li><li> Basse-contraignante microtubes polypropylène (1,5 ml) </li><li> Étanche seringue Hamilton avec arrêt plongent Téflon (250 pi) </li><li> Diméthylsulfoxyde (DMSO) </li></ul><ol><li> Autoriser Aßi lyophilisé 1-42 s&#39;équilibrer à température ambiante pendant 30 minutes pour éviter la condensation à l&#39;ouverture du flacon peptide. </li><li> Sous la hotte, rétablir la suspension Aßi 1-42 peptide dans HFIP glacée pour obtenir une solution à 1 mM et tourbillons de la solution pendant quelques secondes. </li><li> En utilisant un verre étanche seringue Hamilton avec bouchon en Teflon, rapidement diviser le Aßi 1-42 / HFIP solution aussi en trois flacons en polypropylène et sceller les flacons. </li><li> Les flacons sont ensuite incubés pendant 2 heures pour permettre monomérisation Aß. Ensuite, ouvrez le flacon et concentrer la solution Aßi 1-42 / HFIP sous vide en utilisant une centrifugeuse SpeedVac (800 g, à température ambiante) jusqu&#39;à un film peptide limpide sont observés au fond des flacons. Vérifiez soigneusement la température à l&#39;intérieur de la centrifugeuse SpeedVac pour éviter la dégradation de peptides (max 25 ° C). </li><li> Sceller le flacon et stocker les aliquots à -80 ° C. Film de Aß peuvent être stockées pendant 6 mois. </li><li> Re-suspendre un film en ajoutant le DMSO pour obtenir une concentration de 5 mM Aßi 1-42. Soniquer dans le bain d&#39;eau pendant 10 minutes pour assurer une complète remise en suspension. </li><li> Aliquoter ce Aßi 5mM 1-42 solution dans des flacons en polypropylène. Sceller tous les flacons et les stocker à -20 ° C. Aliquotes doivent être décongelés qu&#39;une seule fois. Attention à la condensation de l&#39;eau à l&#39;intérieur du congélateur. Peptides en solution se dégradent très facilement. </li></ol> Oligomérisation Avant de commencer avoir en main: <ul><li> Aßi 1-42 / DMSO (5mm) </li><li> Tampon phosphate stérile </li><li> Basse-contraignante microtubes polypropylène (1,5 ml) </li><li> Basse-contraignante des tubes à centrifuger en polypropylène (50 ml) </li></ul><ol><li> Diluer le Aßi obtenu 5mM 1-42 / DMSO aliquote avec un tampon phosphate stérile (jusqu&#39;à 100 pi). </li><li> Vortex pendant 30 secondes, puis incuber pendant 12 heures à 4 ° C </li></ol> Traitement des tranches hippocampiques Lors du traitement des coupes d&#39;hippocampe, il est important d&#39;éviter l&#39;adhérence peptide non spécifique sur les béchers, les surfaces de tubes de perfusion, et la chambre d&#39;enregistrement. Utilisez préférentiellement tube en polypropylène à faible contraignantes et des conteneurs. Eviter l&#39;utilisation de la verrerie ou génériques en plastique-ware. Les médias perfusion devrait être de sérum ou de l&#39;albumine libre. Perfusion Aßi Avant de commencer avoir en main: <ul><li> Aßi oligomérisés 1-42 </li><li> Mémoire tampon d&#39;enregistrement (en mM: NaCl 124, KCl 4,4, 1 Na 2 HPO 4, 25 NaHCO 3, 2 CaCl 2, MgCl 2 2, et 10 de glucose) </li><li> D&#39;enregistrement électrophysiologiques set-up avec la chambre d&#39;interface </li><li> Transverse des coupes d&#39;hippocampe incubés dans le tampon d&#39;enregistrement oxygéné pendant au moins 90 minutes après la dissection (T = 29 ° C; vitesse de perfusion constante = 2 ml / minute) </li></ul><ol><li> Immédiatement avant l&#39;expérience, diluer l&#39;Aß 1-42 oligomérisés aliquote à la concentration de travail appropriés (200 nM ou plus) dans un tube en polypropylène avec un tampon de pré-enregistrement oxygénée. </li><li> Perfuser l&#39;Aß 1-42 solution pendant 20 minutes pour les tranches avant l&#39;induction d&#39;une plasticité synaptique. </li></ol> L&#39;induction de la plasticité et de suivi <ol><li> Typiquement, le modèle le plus largement utilisé de la plasticité synaptique est la LTP. Elle peut être induite par la stimulation tétanique d&#39;une synapse donnée dans l&#39;hippocampe. Nous enregistrons les réponses de terrain à partir des synapses entre les projections de la garantie de Shaffer et CA1 neurones pyramidaux dans le stratum radiatum. Notre stimulation tétanique est constitué d&#39;un éclatement de stimulation thêta qui comprend 3 trains séparés par des intervalles de 15 secondes. Chaque train est composé de 10 rafales à 5 Hz, où chaque rafale entraîne 5 impulsions à 100 Hz. Appliquer la stimulation tétanique immédiatement après la perfusion de Aßi oligomérisés a été achevé. </li><li> Immédiatement après la stimulation tétanique revenir à la perfusion avec un tampon d&#39;enregistrement normal. Maintenir un taux de perfusion constante, température de la chambre d&#39;enregistrement et de l&#39;oxygénation adéquate pendant toute la durée de l&#39;expérience. </li></ol> Les résultats représentatifs et les éventuels problèmes L&#39;Aßi oligomérisés selon le protocole classique de Stine et coll. 1, génère des monomères Aßi et une variété d&#39;oligomères de taille différentes (dimère, trimère, etc) La perfusion de oligomérisés Aßi 1-42 conduit à la LTP a diminué dans Aßi-traités par rapport aux tranches les tranches de contrôle. Dans nos conditions expérimentales, où 3-5 mois vieilles souris C57BL/6J mâles sont utilisés, la LTP dans 200 nM Aßi-traitées tranches est en moyenne de 150% des valeurs de référence à deux heures après stimulation tétanique, alors que dans les tranches de contrôle des valeurs LTP sont en moyenne 200-250% du baseline2. Dans certains cas, le traitement par Aßi peuvent échouer à réduire les LTP hippocampique. Plusieurs erreurs critiques qui pourraient se produire notamment du film lors de la concentration excessive de séchage et de Aßi oligomérisation incomplète. Aßi perfusion de coupes d&#39;hippocampe pourrait être une autre source de préoccupation en raison des propriétés physico-chimiques du peptide Aß dans la solution, qui est sujette à la non-adhérence spécifique aux matières plastiques. Dépannage de ces questions est traitée ci-dessous.

<ol><li>Stine, W. B. Jr, Dahlgren, K. N., Krafft, G. A., LaDu, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+characterization+of+conditions+for+amyloid-beta+peptide+oligomerization+and+fibrillogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biol+Chem%22%5BJournal%5D)">In vitro characterization of conditions for amyloid-beta peptide oligomerization and fibrillogenesis.</a> J Biol Chem. 278, 11612-11622 (2003).</li>
<li>Vitolo, O. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Amyloid+beta+-peptide+inhibition+of+the+PKA%2FCREB+pathway+and+long-term+potentiation%3A+reversibility+by+drugs+that+enhance+cAMP+signaling%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Amyloid beta -peptide inhibition of the PKA/CREB pathway and long-term potentiation: reversibility by drugs that enhance cAMP signaling.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 99, 13217-13221 (2002).</li>
<li>Puzzo, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Picomolar+amyloid-beta+positively+modulates+synaptic+plasticity+and+memory+in+hippocampus%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Picomolar amyloid-beta positively modulates synaptic plasticity and memory in hippocampus.</a> J Neurosci. 28, 14537-14545 (2008).</li>
<li>Lewczuk, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+sample+collection+tubes+on+cerebrospinal+fluid+concentrations+of+tau+proteins+and+amyloid+beta+peptides%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Chem%22%5BJournal%5D)">Effect of sample collection tubes on cerebrospinal fluid concentrations of tau proteins and amyloid beta peptides.</a> Clin Chem. 52, 332-334 (2006).</li>
<li>Masliah, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanisms+of+synaptic+dysfunction+in+Alzheimer%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Histol+Histopathol%22%5BJournal%5D)">Mechanisms of synaptic dysfunction in Alzheimer's disease.</a> Histol Histopathol. 10, 509-519 (1995).</li>
<li>Cullen, W. K., Suh, Y. H., Anwyl, R., Rowan, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Block+of+LTP+in+rat+hippocampus+in+vivo+by+beta-amyloid+precursor+protein+fragments%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroreport%22%5BJournal%5D)">Block of LTP in rat hippocampus in vivo by beta-amyloid precursor protein fragments.</a> Neuroreport. 8, 3213-3217 (1997).</li>
<li>Itoh, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impairments+of+long-term+potentiation+in+hippocampal+slices+of+beta-amyloid-infused+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Pharmacol%22%5BJournal%5D)">Impairments of long-term potentiation in hippocampal slices of beta-amyloid-infused rats.</a> Eur J Pharmacol. 382, 167-175 (1999).</li>
<li>Walsh, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Naturally+secreted+oligomers+of+amyloid+beta+protein+potently+inhibit+hippocampal+long-term+potentiation+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Naturally secreted oligomers of amyloid beta protein potently inhibit hippocampal long-term potentiation in vivo.</a> Nature. 416, 535-539 (2002).</li>
<li>Lambert, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((nonfibrillar+ligands+derived+from+Abeta1-42+are+potent+central+nervous+system+neurotoxins%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">nonfibrillar ligands derived from Abeta1-42 are potent central nervous system neurotoxins.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 95, 6448-6453 (1998).</li>
<li>Gong, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ubiquitin+hydrolase+Uch-L1+rescues+beta-amyloid-induced+decreases+in+synaptic+function+and+contextual+memory%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Ubiquitin hydrolase Uch-L1 rescues beta-amyloid-induced decreases in synaptic function and contextual memory.</a> Cell. 126, 775-788 (2006).</li>
<li>Trinchese, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inhibition+of+calpains+improves+memory+and+synaptic+transmission+in+a+mouse+model+of+Alzheimer+disease%5BTitle%5D)+AND+%22J+Clin+Invest%22%5BJournal%5D)">Inhibition of calpains improves memory and synaptic transmission in a mouse model of Alzheimer disease.</a> J Clin Invest. 118, 2796-2807 (2008).</li>
</ol>

Expériences sur les animaux ont été effectuées en conformité avec les directives et les règlements stipulés par le IACUC l&#39;Université Columbia.

Comme décrit ci-dessus, plusieurs problèmes dans la préparation de Aßi oligomérique peut entraîner la LTP intacte. Une façon d&#39;évaluer si la dégradation de l&#39;Aß ou le manque d&#39;oligomérisation Aßi a pu se produire est d&#39;évaluer la préparation à l&#39;aide Aßi TRIS-Tricine PAGE / Western blotting et l&#39;analyse ultracentrifugation analytique (non décrite dans ce protocole). Lorsque occidentale échantillons Blotting sont préparés dans des conditions non-denaturing/non-reducing, une préparation réussie dev...

<table><tbody><tr><td>A&amp;#946; 1-42 (lyophilisé)</td><td>American Peptide</td><td>62-0-80</td><td></td></tr><tr><td>1,1,1,3,3,3-Hexafluoro-2-propanol (HFIP)</td><td>Fluka</td><td>52517</td><td></td></tr><tr><td>Diméthylsulfoxyde (DMSO)</td><td>Biotium, Inc.</td><td>90082</td><td></td></tr><tr><td>Tubes à centrifuger en polypropylène de 50 mL</td><td>Corning</td><td>05-538-67</td><td></td></tr><tr><td>Microtubes MaxyClear de 1,5 ml à récupération maximale</td><td>Axygen Scientific</td><td>MCT-150-L-C</td><td></td></tr><tr><td>Solution saline tamponnée au phosphate, pH 7,4</td><td>Invitrogen</td><td>10010-023</td><td></td></tr><tr><td>Seringues GASTIGHT de 250 &amp;mu;L</td><td>Hamilton Co</td><td>1725</td><td></td></tr><tr><td>Bain ultrasonique</td><td>Branson</td><td>3510</td><td></td></tr><tr><td>Système de concentration Savant SpeedVac</td><td>Plusieurs</td><td>SC 110A</td><td></td></tr></tbody></table>

préparation des oligomères β-amyloïde 1-42 et induction de la plasticité synaptique dépréciation sur les coupes d&#39;hippocampe

Preparation of Oligomeric &beta;-amyloid1-42 and Induction of Synaptic Plasticity Impairment on Hippocampal Slices

Dépréciation des connexions synaptiques est susceptible de sous-tendent les changements subtils amnésique survenant dès les premiers stades de la maladie d&#39;Alzheimer (MA). β-amyloïde (Aß), un peptide produit en grandes quantités dans la MA, est connue pour réduire potentialisation à long terme (LTP), un téléphone cellulaire corrélat de l&#39;apprentissage et la mémoire. En effet, la dépréciation causée par Aßi LTP est un paradigme expérimental utile pour l&#39;étude des dysfonctionnements synaptiques dans les modèles AD et pour le dépistage des drogues capables d&#39;atténuer ou de revenir de telles déficiences synaptiques. Des études ont montré que Aßi produit la perturbation LTP préférentiellement via sa forme oligomérique. Ici, nous fournir un protocole détaillé pour la LTP compromettre par une perfusion de oligomérisés synthétiques Aβ1-42 peptide sur aigus coupes d&#39;hippocampe. Dans cette vidéo, nous présentons une procédure étape par étape pour la préparation des oligomères Aßi<sub&gt; 1-42</sub&gt;. Puis, nous suivons une expérience individuelle dans laquelle la LTP est réduite dans des coupes d&#39;hippocampe exposée à Aßi oligomérisés<sub&gt; 1-42</sub&gt; Par rapport à tranches dans une expérience de contrôle où aucune Aßi<sub&gt; 1-42</sub&gt; L&#39;exposition avait eu lieu.

Une caractéristique de la maladie d&#39;Alzheimer est l&#39;élévation de Aß<sub&gt; 1-42</sub&gt; Peptide. Ici nous fournissons un protocole pour la préparation de Aß synthétique<sub&gt; 1-42</sub&gt; Oligomères, ce qui altère l&#39;hippocampe potentialisation à long terme, une corrélation cellulaires de la mémoire. Cette procédure est utile pour étudier les mécanismes de Aß induite par le dépistage de pathologie et de drogue.

Préparation des oligomères β-amyloïde 1-42 Et induction de la plasticité synaptique Dépréciation sur les coupes d&#39;hippocampe

L'altération des connexions synaptiques est susceptible d'être à l'origine des changements amnésiques subtils survenant aux stades précoces de la maladie d'Alzheimer (MA). ...

L'amyloïde bêta synthétique 1-42 est mise en suspension dans du HFIP afin de moderniser d'abord le peptide, puis concentrée jusqu'à l'obtention d'un film destiné à la ligamentisation. Le film est remis en suspension dans du DMSO, dilué dans un tampon phosphate et incubé toute la nuit. Enfin, le peptide oligomérique est dilué avec du tampon d'enregistrement et perfusé sur des tranches hippocampiques aiguës, où l'exposition effective de l'amyloïde bêta sur la plasticité synaptique est évaluée.Bienvenue dans le laboratoire d'Avio Orio à l'Université Columbia à New York. Bonjour, aujourd'hui nous allons vous montrer une procédure que nous avons optimisée pour la préparation de tout le bêta-amyloïde Li Rise, basée sur un protocole initialement proposé par Stein et ses collègues en 2003. Dans ce laboratoire, nous avons utilisé cette procédure pour étudier le dysfonctionnement synaptique induit par l'amyloïde bêta.Commençons. Laissez le flacon de poudre lyophilisée de bêta-amyloïde atteindre la température ambiante pendant 30 minutes afin d'éviter la condensation lorsqu'il sera ouvert sous la hotte. Ouvrez le flacon et ajoutez du HFIP glacé pour obtenir une concentration finale de bêta-amyloïde de un millimolaire.Fermez le flacon et faites un vortex pour mélanger ; utilisez une seringue Hamilton pour diviser rapidement la solution en trois parties égales entre des tubes microcentrifugeurs en polypropylène à faible rétention. Fermez les tubes et incubez pendant deux heures à température ambiante afin de permettre au peptide de se mélanger. Ouvrez les tubes et placez-les dans un appareil de concentration sous vide (speed vac) pour concentrer la solution. Faites-les tourner à 800 G sous vide pendant environ 15 minutes.Veillez à ce que la température ne dépasse pas 25 degrés Celsius afin d'éviter la dégradation des protéines. La centrifugation est terminée lorsqu'un film peptidique sec et clair est visible au fond du tube. Le film peut être difficile à observer : scellez les tubes et conservez les aliquotes inutilisées à moins 80 degrés Celsius pendant un maximum de six mois dans la hotte ; utilisez du DMSO pour resuspendre le film peptidique à une concentration finale de cinq millimolaire, puis soniquez dans un bain d'eau pendant 10 minutes.Pour garantir une suspension complète du peptide, stockez des aliquotes de 1,6 microlitre de la solution de bêta-amyloïde à cinq millimolaire à moins 20 degrés Celsius. Chaque aliquote ne doit être décongelée qu'une seule fois, la veille de l'expérience : décongelez une aliquote de la solution de bêta-amyloïde à cinq millimolaire et ajoutez 98,4 microlitres de tampon phosphate stérile pour obtenir un volume final de 100 microlitres, vortexez pendant 30 secondes, puis incubez à quatre degrés Celsius pendant 12 heures. Pour permettre le début de la ligamentisation, incubez un lysat hippocampique frais pendant 90 minutes.Dans le tampon d'enregistrement standard, l'électrode de stimulation est placée sur les collatéraux de Shafer et l'électrode d'enregistrement est placée sur la strate radiale. Une fois qu'une réponse a été obtenue et que la ligne de base est stable pendant 10 minutes, diluez tout ligand bêta-amyloïde à 200 nanomolaire. Le bêta-amyloïde se lie de manière non spécifique au verre dans le tampon d'enregistrement ; utilisez donc du matériel en plastique autant que possible.Perfuser la solution d'amyloïde bêta sur les tranches pendant 20 minutes. Appliquer la stimulation de tonus X souhaitée. Par exemple, une salve thêta immédiatement après la tétranie, puis revenir à la perfusion avec le tampon d'enregistrement normal.Surveillez l'enregistrement pendant au moins deux heures après le tetanos afin de confirmer l'induction de la PPL et observer les effets du traitement par le bêta-amyloïde. Nous venons de vous montrer comment préparer l'oligomère de bêta-amyloïde 1 à 42 pour induire une altération de la plasticité synaptique sur des tranches d'hippocampe. Lors de la réalisation de cette procédure, il est important de se rappeler qu'un séchage excessif du film peptidique peut entraîner une ligandisation incomplète.Il est également essentiel d'utiliser des plastiques pour les solutions d'amyloïde bêta afin d'éviter la liaison non spécifique des peptides. Merci d'avoir regardé et bonne chance dans vos expériences.

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Apprenez à préparer des oligomères bêta-amyloïde 1-42 pour étudier la dysfonction synaptique sur des coupes d'hippocampe. Cette méthode permet d'évaluer la plasticité synaptique et de tester des candidats médicaments.

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