$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
הטכניקות המתוארות כאן הן תוצאה של מחקרים שביקשו להגדיר מטרות במורד הזרם של אותות Ca2+ במהלך אירועים המתרחשים במהלך ההתפתחות המוקדמת, כולל הפריה, קיבה, סומיטוגנזה והיווצרות גזע, עיניים, מוח ואיברים. 1-3 התגליות המקוריות של איתות Ca2+ עוברי היו תלויות בשימוש באינדיקטורים טבעיים ומהונדסים של Ca2+, כגון aequorin4 ו-fura-2. 5 אפילו עם הטכנולוגיה הנוכחית, זיהוי גבהים חולפים של Ca2+ דורש כלים אנליטיים מסורבלים ואינו חושף את המטרות של אותות Ca2+ כאלה.
מעבדה זו חוקרת אותות Ca2+ הפועלים באמצעות חלבון קינאז תלוי Ca2+/קלמודולין (רב תכליתי) הידוע בשם CaMK-II, אנזים המועשר במערכת העצבים המרכזית וזוהה במקור כמווסת של חיזוק לטווח ארוך. 6 CaMK-II אינו ספציפי למוח, הוא מתבטא באופן נרחב ושמור מאוד לאורך כל תוחלת החיים והגוף של מינים ברחבי ממלכת החיות, כולל חסרי חוליות. ל-7,8 CaMK-II יש את היכולת הייחודית לשמור על פעילותו גם לאחר ירידה ברמות Ca2+ עקב יכולתו לזרחן עצמי ב-Thr287. במצב אוטו-זרחני זה, CaMK-II נשאר פעיל באופן בלתי תלוי ב-Ca2+/CaM, עד לדפוספורילציה. 6 לפיכך, לוקליזציה של CaMK-II זרחני (Thr287) יכולה לזהות תאים שבהם התרחשו עליות Ca2+ טבעיות ורלוונטיות.
נוגדן נגד יונקים אוטו-זרחניים (P-Thr287) CaMK-II אופיין היטב ושימש בתחילה לאיתור CaMK-II מופעל ברקמת המוח. 9 לדגי הזברה (Danio rerio) יש שבעה גנים CaMK-II10,11 שתוצרי החלבון שלהם מכילים רצף של MHRQE[pT287]VECLK באזור זה. 10,11 רצף זה דומה מאוד לאנטיגן הפוספופפטיד המשמש ליצירת נוגדן רב-שבטי זה של ארנב (MHRQE[pT]VDCLK; Upstate/Millipore) ולכן זו לא הייתה הפתעה גמורה שהנוגדן הזה הגיב עם דג הזברה CaMK-II. מעבדה זו הראתה כי נוגדן זה מגיב עם דג הזברה CaMK-II ביחס לזרחון עצמי ופעילות בלתי תלויה ב-Ca2+/CaM. 12 נוגדנים נוספים של CaMK-II ספציפיים לפאן הוכחו גם כמגיבים צולבים עם דג הזברה CaMK-II. 13
נוגדן זה שימש כדי להוכיח כי דג הזברה CaMK-II מופעל באופן מועדף בתאים בצד אחד של שלפוחית קופפר (KV), האיבר הריסי הדרוש לביסוס אסימטריה שמאלית/ימנית. 12 נוגדן זה שימש כדי להדגים כי CaMK-II מופעל באופן זמני בארבעה תאים סמוכים בצד שמאל של ה-KV בדיוק באותו שלב התפתחותי שבו נקבע מיקום האיבר. 12 בנוסף לשלפוחית קופפר (KV), אוטו-זרחן (P-T 287) היה ממוקם גם באתרים תוך-תאיים ספציפיים ברקמות ריסניות אחרות כולל הכליה, נוירומסטים והאוזן הפנימית. 12,13 בכליה של דג הזברה, P-T287-CaMK-II מועשר לאורך הגבול האפיקלי של תאי צינור ריסניים ובתוך ריסים קלואקליים שם הוא משפיע על הרכבתם. 13 לבסוף, באוזן הפנימית המתפתחת, P-T287-CaMK-II מרוכז באופן אינטנסיבי בבסיס הריסים ומשפיע על התמיינות התאים דרך מסלול האות Delta-Notch. 14 לסיכום, זיהוי CaMK-II מופעל איתר אתרים של שחרור Ca2+ תוך תאי והאיר מסלולי איתות פוטנציאליים חדשים.
תגליות אלה היו תלויות לחלוטין בפיתוח שיטה רגישה ומדויקת למיקום CaMK-II מופעל (P-T 287-autophosphorylated). מתוארות השיטות לתיקון וצביעת חיסון של דג הזברה KV, הכליות והאוזן הפנימית. מתוארות גם מגבלותיה של טכניקה זו. טכניקות אלה אמורות להיות שימושיות לכל חוקר המבקש להשיג תמונות ברזולוציה גבוהה בשני תעלות פלואורסצנטיות לא רק של פוספו-אפיטופים, אלא כל אפיטופ, במהלך התפתחות מוקדמת של בעלי חוליות.