לאחר אקסוציטוזיס, קרום הפלזמה המאוחה מאוחזר בתהליך המכונה אנדוציטוזיס. מנגנון זה מתקן שלפוחיות סינפטיות חדשות לסבב השחרור הבא. אירועים אנדוציטיים בודדים נלכדים ומנותחים באמצעות הקלטות הקיבול המחוברות לתאים בתאי כרומפין יותרת הכליה של העכבר.
מאמר שיטה
לאחר אקסוציטוזיס, קרום הפלזמה המאוחה מאוחזר בתהליך המכונה אנדוציטוזיס. מנגנון זה מתקן שלפוחיות סינפטיות חדשות לסבב השחרור הבא. אירועים אנדוציטיים בודדים נלכדים ומנותחים באמצעות הקלטות הקיבול המחוברות לתאים בתאי כרומפין יותרת הכליה של העכבר.
הולכה עצבית היא חלק בלתי נפרד מהתקשורת התאית בתוך המוח. דה-פולריזציה של הממברנה הפרה-סינפטית מובילה לאיחוי שלפוחית המכונה אקסוציטוזיס המתווך העברה סינפטית. שליפה לאחר מכן של שלפוחיות סינפטיות נחוצה כדי ליצור שלפוחיות חדשות מלאות במוליכים עצביים בתהליך המזוהה כאנדוציטוזיס. במהלך אקסוציטוזיס, איחוי ממברנות שלפוחית יביא לעלייה בשטח הפנים ואנדוציטוזיס לאחר מכן מביא לירידה בשטח הפנים. כאן, המעבדה שלנו מדגימה מבוא בסיסי להקלטות קיבוליות המחוברות לתאים של אירועים אנדוציטיים בודדים בתא הכרומפין של יותרת הכליה של העכבר. סוג זה של הקלטה חשמלית שימושי להקלטות ברזולוציה גבוהה של אקסוציטוזיס ואנדוציטוזיס ברמת השלפוחית הבודדת. בעוד שטכניקה זו יכולה לזהות גם אקסוציטוזיס שלפוחית וגם אנדוציטוזיס, המוקד של המעבדה שלנו הוא אנדוציטוזיס שלפוחית. יתר על כן, טכניקה זו מאפשרת לנו לנתח את הקינטיקה של אירועים אנדוציטיים בודדים. כאן מתוארות השיטות לדיסקציה של רקמת בלוטת יותרת הכליה של עכבר, תרבית תאי כרומפין, טכניקות בסיסיות המחוברות לתאים ודוגמאות עוקבות של עקבות בודדים המודדים אירוע אנדוציטי יחיד.
שידור סינפטי מתווך על ידי exocytosis של שלפוחית סינפטית המכיל מוליך עצבי, ושלפוחית אלה חייבת לעבור מחזור endocytic מקומי במסוף העצב לשמור על תקשורת עצבית בטווח הארוך. בהתחשב בתפקיד החיוני של שידור סינפטי במוח, הבנת המנגנון המולקולרי המהווה את מעגל השלפוחית הסינפטית הוא בסיס חיוני להבנה טובה יותר בתקשורת הסלולרית בכללותו. בין מערכות מודל תא, תא chromaffin יותרת הכליה סיפק כמה תובנות העקרוניות ביותר למכונות מולקולריות שבבסיס מחזור שלפוחית הסינפטית. Exocytosis, השלב האחרון בשחרור הנוירוטרנסמיטר, נחקר מאוד ובחן באמצעות השימוש בתאי chromaffin יותרת הכליה 1,2. למעשה, רוב השחקנים המולקולריים שלתזמר את ההיווצרות, מיקוד, עגינה, ושילוב של גרגרי הפרשה זוהו בשל יישום של divטכניקות erse בתאי chromaffin 1. יתר על כן, על ידי מתן הזדמנות לאפשר לרזולוציה יחידה שלפוחית של מכונות החלבון מעורבות בexocytosis, תא chromaffin נשאר מודל רב עוצמה כדי לענות על השאלות של שלפוחית היתוך 3.
מדידות קיבול מצורף תא נוצלו ראשונה בפתרון היתוך יחיד שלפוחית במהלך exocytosis 3. Exocytosis של שלפוחית קטנה כמו ~ 60 ננומטר בקוטר הוכח להיות מזוהה על ידי מדידות להתקבל קרום תא עם טכניקת מהדק תיקון בתצורת התא מצורף 4-7. אדמיטנס מוגדר כמדד של כמה בקלות מעגל או התקן יאפשר לזרם לזרום; זה הוא ההופכי של עכבה. לפיכך, מדידות להתקבל לספק הבנה של קיבול הקרום. המטרה זו מושגת על ידי השילוב של קרום לפוחי לתוך קרום הפלזמה; התאגדות זו חושפת שינויים במשטחאזור 8. כל שלפוחית פיוזינג גורמת לעלייה הדרגתית ב9,10 קיבול קרום. בנוסף, מדידה להתקבל זה מספקת את מוליכות הממברנה ומוליכות נקבוביות ההיתוך במהלך אירוע exocytotic 3. כטכניקה זו סיפקה כלי ייחודי בזיהוי קינטיקה יחידה שלפוחית במהלך exocytosis, המעבדה שלנו לאחרונה מיושמת תפיסה זו כדי לזהות אנדוציטוזה של שלפוחית אחת 11,12.
העניין הספציפי שלנו הוא אנדוציטוזה בתיווך clathrin (CME), שכבר נחשב כמרכיב ניהול משק בית בסיסי בתאים רבים 13 וכדרך הראשית לאנדוציטוזה שלפוחית הסינפטית במסופים עצביים 14,15. CME ידוע להיות חשוב מבחינה ביולוגית, לעומת זאת, קינטיקה שלה תישאר לא מובנת היטב בשל מגבלות טכניות בניטור אירועי endocytic ייחודיים. בהתחשב בקווי הדמיון במנגנוני exocytic בין תאים ונוירונים 1 chromaffin, זה plausible שמנגנוני הביקוע בתאי chromaffin עשויים עשויים לחול על אנדוציטוזה שלפוחית הסינפטית בתאי עצב. מדידות הקיבול מצורף התא כבר נוצלו כדי לעקוב אחר אירועי endocytic בודדים ולנתח את קינטיקה הביקוע, שרוב השיטות לא מצליחות לפתור. בהקלטות מצורפים התא שלנו, גל סינוס ב20 kHz משולב לתוך פוטנציאל ההחזקה, והתפוקה הנוכחית מופרד למוליכות קרום בקיבול ערוץ וקרום אחד בערוץ האחר משני שלבי נעילה ב מגבר 16- 18. מהשינויים במוליכות הממברנה וקיבול, ניתן לחשב את קינטיקה של הביקוע נקבובי, שסביר להניח מתאים לצוואר קרום הצינור שמחבר את שלפוחית ההפנמה לקרום הפלזמה לפני שלפוחית קמצוץ-off. באופן קולקטיבי, טכניקה זו נותנת לנו את ההזדמנות כדי לבחון את מנגנוני הוויסות של ביקוע שלפוחית במהלך CME.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הערה: כל ההליך נערך בהתאם להנחיות של המכון הלאומי לבריאות, כפי שאושר על ידי ועדת הטיפול ושימוש בבעלי חיים באוניברסיטת אילינוי בשיקגו.
1 פתרונות ותכשירי מדיה תרבות
בידוד .2 הכליה בלוטת
.4 תא דיסוציאציה וציפוי
.5 סלולארי גיבוש זיהוי וGigaohm חותם
.6 הקלטות קיבוליות-מצורף סלולריים
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כדאיות התא והאיכות של חותם gigaohm הן קריטיות בקביעת האיכות של הקלטות קיבול מצורף תא. לכן, זה קריטי כדי להשיג תרבית תאים אפקטיבית ויעילה לפני קלטות אלקטרו, ותאי קיימא טיפוסיים באיור 1. העיסוק והזמן יהיה מועילים בהשגת חותם gigaohm עם איכות גבוהה. אם אחד יכול לראות בבירור עיוות תא כאשר פיפטה התיקון מתקרבת התא כפי שמתוארת בשלב פרוטוקול 5.3, יש סיכוי טוב יותר בקבלת חותם איכות גבוהה. איור 3 מדגים הקלטה טיפוסית של קיבול קרום עם מטה מרובים הקשורים לשלבים...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מדידות קיבול מצורף תא דורשות כמה שלבים קריטיים על מנת להשיג הצלחת הקלטות באיכות גבוהה: 1) תאי קיימא ובריאים שהוכנו מבלוטת יותרת הכליה; 2) ציפוי PDL של coverslips; 3) היווצרות חותמת gigaohm; רמת רעש של המערכת 4); ו5) תיקון שלב.
לניתוח של בעלי חיים, שינויים אחד יכול באופן פוטנציאלי לעשות הוא להתאים את הגישה הניתוחית למיומנות החליפה הטובה ביותר וכדי למנוע נזק במהלך נתיחה. בנוסף, תרגול מספיק באיתור והסרה של בלוטת יות...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
החוקרים מצהירים כי אין להם אינטרסים כלכליים מתחרים.
עבודה זו נתמכת על ידי פרס הקרן הלאומית למדע (1145581) ל-LWG.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| פולי-D-ליזין | סיגמא | P0899 | |
| DMEM | 15066024 | להרחיק מ-UV | |
| Dulbecco' s Modified Eagle Medium | Life Technologies | ||
| כיסוי זכוכית | Carolina Biological 633029 | 12 מ"מ | |
| פניצילין סטרפטומיצין | Life Technologies | 15140122 | 100 מ"ל |
| Insulin-Trans-Sel-X | Life Technologies | 51500056 | רק להפשיר על ICE! |
| פפאין | וורת'ינגטון | 39S11614 | |
| EPC-7 פלוס מגבר תיקון | HEKA | ||
| BNC-2090 לוח רכישת נתונים | National Instruments | ||
| Igor תוכנת רכישת נתונים | Wavemetrics | ||
| P-97 חולץ פיפטות | Sutter Instruments | ||
| Microforge | Scientific Instruments | ||
| נימי זכוכית בורוסיליקט | Sutter Instruments | B150-110-10 | קוטר חיצוני: 1.5 מ"מ קוטר פנימי: 1.10 מ"מ אורך: 10 ס"מ |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה