-1::1
Simple Hit Counter
Skip to content

Products

Solutions

×
×
Sign In

FR

EN - EnglishCN - 简体中文DE - DeutschES - EspañolKR - 한국어IT - ItalianoFR - FrançaisPT - Português do BrasilPL - PolskiHE - עִבְרִיתRU - РусскийJA - 日本語TR - TürkçeAR - العربية
Sign In Start Free Trial

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

Behavior
Biochemistry
Bioengineering
Biology
Cancer Research
Chemistry
Developmental Biology
View All
JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

Biological Techniques
Biology
Cancer Research
Immunology
Neuroscience
Microbiology
JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduate courses

Analytical Chemistry
Anatomy and Physiology
Biology
Calculus
Cell Biology
Chemistry
Civil Engineering
Electrical Engineering
View All
JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

Advanced Biology
Basic Biology
Chemistry
View All
JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

Biology
Chemistry

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

Accounting
Finance
Macroeconomics
Marketing
Microeconomics

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Authors

Teaching Faculty

Librarians

K12 Schools

Biopharma

Products

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduates

JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Solutions

Authors
Teaching Faculty
Librarians
K12 Schools
Biopharma

Language

French

EN

English

CN

简体中文

DE

Deutsch

ES

Español

KR

한국어

IT

Italiano

FR

Français

PT

Português do Brasil

PL

Polski

HE

עִבְרִית

RU

Русский

JA

日本語

TR

Türkçe

AR

العربية

    Menu

    JoVE Journal

    Behavior

    Biochemistry

    Bioengineering

    Biology

    Cancer Research

    Chemistry

    Developmental Biology

    Engineering

    Environment

    Genetics

    Immunology and Infection

    Medicine

    Neuroscience

    Menu

    JoVE Encyclopedia of Experiments

    Biological Techniques

    Biology

    Cancer Research

    Immunology

    Neuroscience

    Microbiology

    Menu

    JoVE Core

    Analytical Chemistry

    Anatomy and Physiology

    Biology

    Calculus

    Cell Biology

    Chemistry

    Civil Engineering

    Electrical Engineering

    Introduction to Psychology

    Mechanical Engineering

    Medical-Surgical Nursing

    View All

    Menu

    JoVE Science Education

    Advanced Biology

    Basic Biology

    Chemistry

    Clinical Skills

    Engineering

    Environmental Sciences

    Physics

    Psychology

    View All

    Menu

    JoVE Lab Manual

    Biology

    Chemistry

    Menu

    JoVE Business

    Accounting

    Finance

    Macroeconomics

    Marketing

    Microeconomics

Start Free Trial
Loading...
Home
JoVE Journal
Neuroscience
Utilisation de la fluorescence proche infrarouge et de la numérisation haute résolution pour mesu...
Utilisation de la fluorescence proche infrarouge et de la numérisation haute résolution pour mesu...
JoVE Journal
Neuroscience
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Journal Neuroscience
Using Near-infrared Fluorescence and High-resolution Scanning to Measure Protein Expression in the Rodent Brain

Utilisation de la fluorescence proche infrarouge et de la numérisation haute résolution pour mesurer l’expression des protéines dans le cerveau des rongeurs

Full Text
6,006 Views
06:04 min
May 23, 2019

DOI: 10.3791/59685-v

Brianna Kimmelmann-Shultz1, Negin Mohmammadmirzaei1, Jeffrey Caplan2, Dayan Knox1

1Department of Psychological and Brain Sciences,University of Delaware, 2Plant and Soil Sciences, Delaware Biotechnology Institute,University of Delaware

AI Banner

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This study presents a protocol utilizing near-infrared dyes within immunohistochemistry and high-resolution scanning to assay protein levels in specific brain regions. The technique allows for the simultaneous quantification of both pan and phosphoproteins, facilitating analysis of molecular signaling pathways and cognitive markers.

Key Study Components

Area of Science

  • Neuroscience
  • Neurobiology
  • Protein assays

Background

  • Immunohistochemistry is traditionally a complex technique, yet this study simplifies it for protein quantification.
  • Understanding molecular signaling pathways is crucial for insights into learning and memory.
  • Previous methodologies require more intricate techniques, emphasizing the novelty of the presented protocol.
  • The detailed process includes using cryostat for brain slices and imaging via near-infrared scanning.

Purpose of Study

  • To provide a straightforward protocol for quantifying targeted proteins in brain regions.
  • To enable the examination of protein markers associated with cognitive phenomena.
  • To investigate the activity of distinct molecular signaling pathways efficiently.

Methods Used

  • The primary platform is high-resolution scanning coupled with immunohistochemistry on brain slices.
  • Rat brain regions are sectioned using a cryostat, and tissues are prepared for antibody applications.
  • Key steps include cryostat slicing, tissue fixation, permeability treatment, and multiple antibody incubations.
  • Near-infrared imaging allows for detailed semiquantitative protein analysis post-staining.
  • Special attention is given to maintaining proper conditions throughout the protocol to prevent failures.

Main Results

  • Validation confirms the protocol's effectiveness in detecting proteins specifically in the dorsal hippocampus and amygdala.
  • The study successfully identifies the GluR1 and NR2A subunits, essential for assessing AMPA/NMDA receptor ratios.
  • High-resolution imaging provided normalized measures of protein expression across targeted brain regions.
  • Specific challenges include antibody selection, underscoring the importance of validation in the protocol.

Conclusions

  • This study demonstrates an efficient approach for protein quantification in neuroscience research.
  • The method enables insights into molecular mechanisms underpinning cognitive functions.
  • It highlights the critical relationship between protein expression and neurobiological signatures associated with learning and memory processes.

Frequently Asked Questions

What are the advantages of this protocol?
The protocol simplifies protein quantification in specific brain regions, allowing for easier access to data typically requiring more complex approaches.
How is the biological model implemented in this study?
Rat brain slices are used, prepared and fixed specifically to allow precise immunohistochemical analysis of protein expression.
What types of outcomes are obtained using this methodology?
Data includes semiquantitative measures of protein expression and insights into molecular signaling pathways related to cognition.
How can this method be adapted for other studies?
Modifications can include using different antibodies or adjusting staining protocols to suit various proteins of interest.
What are the key limitations of this technique?
Challenges mainly involve selecting effective antibodies, ensuring correct dilution and application, which are critical for success.

Ici, nous présentons un protocole qui utilise des colorants quasi-infrarouges en conjonction avec l’immunohistochimie et la numérisation à haute résolution pour les protéines de dosage dans les régions du cerveau.

Ce protocole est significatif parce qu’il permet la quantification de deux protéines dans la même région du cerveau. Cela permet à l’expérimentateur d’examiner l’activité dans les voies de signalisation moléculaire dans les régions du cerveau en testant les pans et les phosphoprotéines. Il peut également être utilisé pour apaiser les protéines qui sont des marqueurs de différents phénomènes cognitifs.

Nous utilisons une technique relativement simple, comme l’immunohistochimie, pour répondre à des questions qui nécessitent généralement des techniques plus impliquées. Y compris l’examen de l’activité des voies de signalisation moléculaire, l’examen du rapport AMPA/NMDA. À l’aide d’un cryostat maintenu entre moins 9 degrés Celsius et moins 12 degrés Celsius, trancher le cerveau de rat précédemment isolé et congelé dans les régions d’intérêt à 30-50 micromètres.

Monter directement les tranches sur des glissières en verre et les conserver à moins 80 degrés Celsius jusqu’à l’immunocytochimie. Retirer les glissières de verre du congélateur et leur permettre d’équilibrer à température ambiante pendant 30 minutes. En travaillant sous un capot de fumée, placez les glissières dans 4% de paraformaldéhyde dans 0,1 molaire PBS pendant une à deux heures à température ambiante pour la fixation des tissus.

Rincez ensuite les glissières dans 0,1 tos molaire trois fois pendant 10 minutes chacune. Pour perméabiliser les membranes cellulaires, incuber les glissières dans un détergent doux pendant 30-60 minutes. Et rincer à nouveau dans tbs trois fois pendant 15 minutes chacun.

Diluer l’anticorps primaire pour la protéine d’intérêt dans PBS dans la concentration correcte telle que décrite dans le manuscrit. Pipette solution d’anticorps primaires directement sur le tissu cérébral. Placez des glissements de couverture sur les glissières et incubez le tissu cérébral dans la dilution primaire d’anticorps pendant 1-2 heures à température ambiante.

Après l’incubation, retirer les feuillets de couvercle et laver les glissières dans le SCT qui a une petite quantité de détergent ajouté à elle, quatre fois pendant 15 minutes chacun. Diluer l’anticorps secondaire dans un diluant contenant du SCT, du détergent et 1,5 % du sérum hôte. Ajouter l’anticorps secondaire aux glissières, couvrir de glissements de couvercle et incuber à température ambiante pendant deux heures.

Après l’incubation, rincer les glissières dans le TBS-T quatre fois pendant 20 minutes chacune, puis dans le SCT quatre fois pendant 20 minutes chacun. Séchez les glissières à température ambiante dans l’obscurité, pendant la nuit. Placez les diapositives sur l’interface de balayage proche infrarouge avec le tissu orienté vers le bas.

Imagez plusieurs diapositives à la fois à l’aide de l’outil de sélection. Imagez les diapositives en utilisant le réglage de la plus haute qualité avec une résolution de 21 micromètres. Dans un décalage de zéro nanomètre, importer des images dans un logiciel d’analyse d’image pour afficher et marquer l’analyse des protéines semiquantitatives.

Après l’ouverture du logiciel d’analyse d’image, sélectionnez la zone de travail dans laquelle l’image a été numérisée. Ouvrez ensuite l’image numérisée dans le logiciel d’analyse d’image pour afficher l’analyse et ajuster les longueurs d’onde, le contraste, la luminosité et le grossissement affichés sans altérer l’image brute ou l’émission quantifiée totale. Après avoir identifié les régions clés pour la quantification, sélectionnez l’onglet analyse le long du haut de la page, puis sélectionnez le rectangle de tirage pour dessiner un rectangle sur la zone qui sera quantifiée.

Pour afficher la taille du rectangle, sélectionnez les formes le long du bas à gauche de l’écran. Sélectionnez ensuite les colonnes en bas à droite. Ajoutez ensuite des colonnes de hauteur et de largeur pour identifier la taille de la forme.

Enfin, nommez la forme et répétez. Une fois que toutes les régions sont échantillonnées, procédez à la combinaison et à l’analyse des données disponibles à partir de l’onglet colonnes. Pour vérifier que ce protocole fonctionne, les sections cérébrales ont été incubées avec des anticorps primaires et secondaires, des anticorps secondaires seuls, ou ni anticorps primaires ni secondaires.

L’expression précoce immédiate de c-jun de gène a été détectée dans l’hippocampe dorsal et l’amygdale seulement quand les anticorps primaires et secondaires ont été appliqués au tissu de cerveau. La sous-unité GluR1 du récepteur AMPA et la sous-unité NR2A du récepteur NMDA ont été analysées dans la détection des protéines des selles dans les noyaux d’amygdale. Cela a permis d’examiner le rapport des récepteurs AMPA NMDA dans les sous-noyaux de l’amygdale qui est une signature neurobiologique de l’apprentissage et de la mémoire.

Des mesures moyennes et normalisées de l’expression des protéines ont été obtenues à partir de balayages à haute résolution dans l’hippocampe ventral. À l’aide du logiciel d’analyse d’image, un rectangle est placé dans la région d’intérêt et l’intensité moyenne de la lumière de la forme a été utilisée comme mesure de l’expression fluorophore, qui est une mesure de l’expression des protéines. Pour obtenir la courbe normalisée, une forme a été placée à travers une région qui exprime un signal élevé et un signal faible dans la zone sous la courbe a été utilisé comme mesure de l’expression des protéines.

La plus grande lutte avec cette procédure est de trouver un anticorps et de s’assurer qu’il fonctionne. L’application est simple. Mon conseil serait d’abord de tenter une procédure immunohistochimique régulière, puis d’essayer cette technique.

Toujours effectuer un test de validation d’abord. La chose la plus importante à retenir est de vérifier votre dilution des anticorps et assurez-vous qu’il est appliqué correctement. Sans ces étapes, la procédure échouera.

View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos

Sign In Start Free Trial

Explore More Videos

Neurosciences numéro 147 immunohistochimie proche infrarouge haute résolution mPFC amygdala Hippocampus

Related Videos

Une approche rapide à l'imagerie de fluorescence à haute résolution dans les tranches de cerveau semi-épais

04:35

Une approche rapide à l'imagerie de fluorescence à haute résolution dans les tranches de cerveau semi-épais

Related Videos

16.8K Views

Quantification de la distribution d’une protéine présynaptique dans le cerveau de la souris à l’aide de l’immunofluorescence

05:59

Quantification de la distribution d’une protéine présynaptique dans le cerveau de la souris à l’aide de l’immunofluorescence

Related Videos

574 Views

Réalisation d’une hybridation in situ à double fluorescence pour détecter l’expression génique dans des sections de cerveau de souris

04:06

Réalisation d’une hybridation in situ à double fluorescence pour détecter l’expression génique dans des sections de cerveau de souris

Related Videos

591 Views

Mesure de l’expression des protéines dans le cerveau des rongeurs à l’aide de la fluorescence dans le proche infrarouge et du balayage à haute résolution

03:03

Mesure de l’expression des protéines dans le cerveau des rongeurs à l’aide de la fluorescence dans le proche infrarouge et du balayage à haute résolution

Related Videos

448 Views

Imagerie de la libération de neurotransmetteurs à l’aide de rapporteurs fluorescents de neurotransmetteurs à base de cellules

04:13

Imagerie de la libération de neurotransmetteurs à l’aide de rapporteurs fluorescents de neurotransmetteurs à base de cellules

Related Videos

477 Views

In Vivo L'imagerie optique de tumeurs cérébrales et l'arthrite Utilisation fluorescent SAPC-DOPS nanovésicules

09:04

In Vivo L'imagerie optique de tumeurs cérébrales et l'arthrite Utilisation fluorescent SAPC-DOPS nanovésicules

Related Videos

11.8K Views

Utilisation du tri cellulaire activé par fluorescence pour examiner l’expression génique spécifique d’un type de cellule dans le tissu cérébral du rat

08:37

Utilisation du tri cellulaire activé par fluorescence pour examiner l’expression génique spécifique d’un type de cellule dans le tissu cérébral du rat

Related Videos

17.4K Views

Méthode autoradiographique quantitative pour la détermination des taux régionaux de synthèse des protéines cérébrales In Vivo

11:01

Méthode autoradiographique quantitative pour la détermination des taux régionaux de synthèse des protéines cérébrales In Vivo

Related Videos

7.4K Views

Quantifier la répartition hétérogène d’une protéine synaptique dans le cerveau de souris à l’aide d’Immunofluorescence

09:18

Quantifier la répartition hétérogène d’une protéine synaptique dans le cerveau de souris à l’aide d’Immunofluorescence

Related Videos

8.5K Views

Quantification de l'activité subcellulaire ubiquitine-protéasome dans le cerveau des rongeurs

09:25

Quantification de l'activité subcellulaire ubiquitine-protéasome dans le cerveau des rongeurs

Related Videos

7.2K Views

JoVE logo
Contact Us Recommend to Library
Research
  • JoVE Journal
  • JoVE Encyclopedia of Experiments
  • JoVE Visualize
Business
  • JoVE Business
Education
  • JoVE Core
  • JoVE Science Education
  • JoVE Lab Manual
  • JoVE Quizzes
Solutions
  • Authors
  • Teaching Faculty
  • Librarians
  • K12 Schools
  • Biopharma
About JoVE
  • Overview
  • Leadership
Others
  • JoVE Newsletters
  • JoVE Help Center
  • Blogs
  • JoVE Newsroom
  • Site Maps
Contact Us Recommend to Library
JoVE logo

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. All rights reserved

Privacy Terms of Use Policies
WeChat QR code