Name: ניטור-לתא שידור של אגרגטים חלבון פריאון-כמו בדרוזופילה Melanogaster (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-03-12T14:45:00.000+00:00
Duration: 10 min 26 s
Description: למד ניטור שידור אגרגטים חלבון פריאון-כמו ב-Drosophila melanogaster לחקר נוירודגנרציה. שיטה זו מאפשרת הדמיה בתוך מערכת העצבים המרכזית השלמה ומסייעת בפיתוח טיפולים למחלת הנטינגטון.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

אנו מודים חברים של מעבדות Kopito לואו, פירס דיונים מועילים רבים במהלך פיתוח שיטות אלה. אנו מודים גם בריאן Temsamrit לקריאה ביקורתית של כתב היד הזה. עבודה זו נתמכה על ידי קרנות מאוניברסיטת למדעים ונאמנויות צדקה של וו. סמית.

<ol><li>Prusiner, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biology+and+genetics+of+prions+causing+neurodegeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Annu+Rev+Genet%22%5BJournal%5D)">Biology and genetics of prions causing neurodegeneration.</a> Annu Rev Genet. 47, 601-623 (2013).</li>
<li>Haïk, S., Brandel, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Infectious+prion+diseases+in+humans%3A+Cannibalism%2C+iatrogenicity+and+zoonoses%5BTitle%5D)+AND+%22Infect+Genet+Evol%22%5BJournal%5D)">Infectious prion diseases in humans: Cannibalism, iatrogenicity and zoonoses.</a> Infect Genet Evol. 26, 303-312 (2014).</li>
<li>Balch, W. E., Morimoto, R. I., Dillin, A., Kelly, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adapting+Proteostasis+for+Disease+Intervention%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Adapting Proteostasis for Disease Intervention.</a> Science. 319 (5865), 916-919 (2008).</li>
<li>Stroo, E., Koopman, M., Nollen, E. A., Mata-Cabana, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cellular+Regulation+of+Amyloid+Formation+in+Aging+and+Disease%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Cellular Regulation of Amyloid Formation in Aging and Disease.</a> Front Neurosci. 11, 64(2017).</li>
<li>Brundin, P., Melki, R., Kopito, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prion-like+transmission+of+protein+aggregates+in+neurodegenerative+diseases%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Mol+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">Prion-like transmission of protein aggregates in neurodegenerative diseases.</a> Nat Rev Mol Cell Biol. 11 (4), 301-307 (2010).</li>
<li>Jucker, M., Walker, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-propagation+of+pathogenic+protein+aggregates+in+neurodegenerative+diseases%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Self-propagation of pathogenic protein aggregates in neurodegenerative diseases.</a> Nature. 501 (7465), 45-51 (2013).</li>
<li>Stopschinski, B. E., Diamond, M. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+prion+model+for+progression+and+diversity+of+neurodegenerative+diseases%5BTitle%5D)+AND+%22Lancet+Neurol%22%5BJournal%5D)">The prion model for progression and diversity of neurodegenerative diseases.</a> Lancet Neurol. 16 (4), 323-332 (2017).</li>
<li>Walker, L. C., Jucker, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurodegenerative+diseases%3A+expanding+the+prion+concept%5BTitle%5D)+AND+%22Annu+Rev+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Neurodegenerative diseases: expanding the prion concept.</a> Annu Rev Neurosci. 38, 87-103 (2015).</li>
<li>Holmes, B. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heparan+sulfate+proteoglycans+mediate+internalization+and+propagation+of+specific+proteopathic+seeds%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Heparan sulfate proteoglycans mediate internalization and propagation of specific proteopathic seeds.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 110 (33), 3138-3147 (2013).</li>
<li>Munch, C., O'Brien, J., Bertolotti, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prion-like+propagation+of+mutant+superoxide+dismutase-1+misfolding+in+neuronal+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Prion-like propagation of mutant superoxide dismutase-1 misfolding in neuronal cells.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 108 (9), 3548-3553 (2011).</li>
<li>Nonaka, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prion-like+properties+of+pathological+TDP-43+aggregates+from+diseased+brains%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Rep%22%5BJournal%5D)">Prion-like properties of pathological TDP-43 aggregates from diseased brains.</a> Cell Rep. 4 (1), 124-134 (2013).</li>
<li>Ren, P. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cytoplasmic+penetration+and+persistent+infection+of+mammalian+cells+by+polyglutamine+aggregates%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">Cytoplasmic penetration and persistent infection of mammalian cells by polyglutamine aggregates.</a> Nat Cell Biol. 11 (2), 219-225 (2009).</li>
<li>Trevino, R. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fibrillar+structure+and+charge+determine+the+interaction+of+polyglutamine+protein+aggregates+with+the+cell+surface%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biol+Chem%22%5BJournal%5D)">Fibrillar structure and charge determine the interaction of polyglutamine protein aggregates with the cell surface.</a> J Biol Chem. 287 (35), 29722-29728 (2012).</li>
<li>Volpicelli-Daley, L. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exogenous+alpha-synuclein+fibrils+induce+Lewy+body+pathology+leading+to+synaptic+dysfunction+and+neuron+death%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Exogenous alpha-synuclein fibrils induce Lewy body pathology leading to synaptic dysfunction and neuron death.</a> Neuron. 72 (1), 57-71 (2011).</li>
<li>Zeineddine, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((SOD1+protein+aggregates+stimulate+macropinocytosis+in+neurons+to+facilitate+their+propagation%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Neurodegener%22%5BJournal%5D)">SOD1 protein aggregates stimulate macropinocytosis in neurons to facilitate their propagation.</a> Mol Neurodegener. 10, 57(2015).</li>
<li>Ayers, J. I., Fromholt, S. E., O'Neal, V. M., Diamond, J. H., Borchelt, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prion-like+propagation+of+mutant+SOD1+misfolding+and+motor+neuron+disease+spread+along+neuroanatomical+pathways%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Neuropathol%22%5BJournal%5D)">Prion-like propagation of mutant SOD1 misfolding and motor neuron disease spread along neuroanatomical pathways.</a> Acta Neuropathol. 131 (1), 103-114 (2016).</li>
<li>Clavaguera, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain+homogenates+from+human+tauopathies+induce+tau+inclusions+in+mouse+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Brain homogenates from human tauopathies induce tau inclusions in mouse brain.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 110 (23), 9535-9540 (2013).</li>
<li>de Calignon, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Propagation+of+tau+pathology+in+a+model+of+early+Alzheimer%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Propagation of tau pathology in a model of early Alzheimer's disease.</a> Neuron. 73 (4), 685-697 (2012).</li>
<li>Eisele, Y. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Induction+of+cerebral+beta-amyloidosis%3A+intracerebral+versus+systemic+Abeta+inoculation%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Induction of cerebral beta-amyloidosis: intracerebral versus systemic Abeta inoculation.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 106 (31), 12926-12931 (2009).</li>
<li>Luk, K. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pathological+alpha-synuclein+transmission+initiates+Parkinson-like+neurodegeneration+in+nontransgenic+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Pathological alpha-synuclein transmission initiates Parkinson-like neurodegeneration in nontransgenic mice.</a> Science. 338 (6109), 949-953 (2012).</li>
<li>Meyer-Luehmann, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exogenous+induction+of+cerebral+beta-amyloidogenesis+is+governed+by+agent+and+host%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Exogenous induction of cerebral beta-amyloidogenesis is governed by agent and host.</a> Science. 313 (5794), 1781-1784 (2006).</li>
<li>Mougenot, A. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prion-like+acceleration+of+a+synucleinopathy+in+a+transgenic+mouse+model%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiol+Aging%22%5BJournal%5D)">Prion-like acceleration of a synucleinopathy in a transgenic mouse model.</a> Neurobiol Aging. 33 (9), 2225-2228 (2012).</li>
<li>Rey, N. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Widespread+transneuronal+propagation+of+alpha-synucleinopathy+triggered+in+olfactory+bulb+mimics+prodromal+Parkinson%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22J+Exp+Med%22%5BJournal%5D)">Widespread transneuronal propagation of alpha-synucleinopathy triggered in olfactory bulb mimics prodromal Parkinson's disease.</a> J Exp Med. 213 (9), 1759-1778 (2016).</li>
<li>Babcock, D. T., Ganetzky, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcellular+spreading+of+huntingtin+aggregates+in+the+Drosophila+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Transcellular spreading of huntingtin aggregates in the Drosophila brain.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 112 (39), 5427-5433 (2015).</li>
<li>Kim, D. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anti-aging+treatments+slow+propagation+of+synucleinopathy+by+restoring+lysosomal+function%5BTitle%5D)+AND+%22Autophagy%22%5BJournal%5D)">Anti-aging treatments slow propagation of synucleinopathy by restoring lysosomal function.</a> Autophagy. 12 (10), 1849-1863 (2016).</li>
<li>Liu, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Trans-synaptic+spread+of+tau+pathology+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Trans-synaptic spread of tau pathology in vivo.</a> PLoS One. 7 (2), 31302(2012).</li>
<li>Pearce, M. M., Spartz, E. J., Hong, W., Luo, L., Kopito, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prion-like+transmission+of+neuronal+huntingtin+aggregates+to+phagocytic+glia+in+the+Drosophila+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">Prion-like transmission of neuronal huntingtin aggregates to phagocytic glia in the Drosophila brain.</a> Nat Commun. 6, 6768(2015).</li>
<li>Pearce, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prion-like+transmission+of+pathogenic+protein+aggregates+in+genetic+models+of+neurodegenerative+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Opin+Genet+Dev%22%5BJournal%5D)">Prion-like transmission of pathogenic protein aggregates in genetic models of neurodegenerative disease.</a> Curr Opin Genet Dev. 44, 149-155 (2017).</li>
<li>Pecho-Vrieseling, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transneuronal+propagation+of+mutant+huntingtin+contributes+to+non-cell+autonomous+pathology+in+neurons%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Transneuronal propagation of mutant huntingtin contributes to non-cell autonomous pathology in neurons.</a> Nat Neurosci. 17 (8), 1064-1072 (2014).</li>
<li>Wu, J. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuronal+activity+enhances+tau+propagation+and+tau+pathology+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Neuronal activity enhances tau propagation and tau pathology in vivo.</a> Nat Neurosci. 19 (8), 1085-1092 (2016).</li>
<li>Jackson, G. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polyglutamine-expanded+human+huntingtin+transgenes+induce+degeneration+of+Drosophila+photoreceptor+neurons%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Polyglutamine-expanded human huntingtin transgenes induce degeneration of Drosophila photoreceptor neurons.</a> Neuron. 21 (3), 633-642 (1998).</li>
<li>Warrick, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Expanded+polyglutamine+protein+forms+nuclear+inclusions+and+causes+neural+degeneration+in+Drosophila%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Expanded polyglutamine protein forms nuclear inclusions and causes neural degeneration in Drosophila.</a> Cell. 93 (6), 939-949 (1998).</li>
<li>McGurk, L., Berson, A., Bonini, N. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Drosophila+as+an+In+Vivo+Model+for+Human+Neurodegenerative+Disease%5BTitle%5D)+AND+%22Genetics%22%5BJournal%5D)">Drosophila as an In Vivo Model for Human Neurodegenerative Disease.</a> Genetics. 201 (2), 377-402 (2015).</li>
<li>The Huntington's Disease Collaborative Research Group. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+gene+containing+a+trinucleotide+repeat+that+is+expanded+and+unstable+on+Huntington%27s+disease+chromosomes%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">A novel gene containing a trinucleotide repeat that is expanded and unstable on Huntington's disease chromosomes.</a> Cell. 72 (6), 971-983 (1993).</li>
<li>Bates, G. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Huntington+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Dis+Primers%22%5BJournal%5D)">Huntington disease.</a> Nat Rev Dis Primers. 1, 15005(2015).</li>
<li>Scherzinger, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-assembly+of+polyglutamine-containing+huntingtin+fragments+into+amyloid-like+fibrils%3A+implications+for+Huntington%27s+disease+pathology%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Self-assembly of polyglutamine-containing huntingtin fragments into amyloid-like fibrils: implications for Huntington's disease pathology.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 96 (8), 4604-4609 (1999).</li>
<li>Chen, S., Berthelier, V., Yang, W., Wetzel, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polyglutamine+aggregation+behavior+in+vitro+supports+a+recruitment+mechanism+of+cytotoxicity%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">Polyglutamine aggregation behavior in vitro supports a recruitment mechanism of cytotoxicity.</a> J Mol Biol. 311 (1), 173-182 (2001).</li>
<li>Brand, A. H., Perrimon, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Targeted+gene+expression+as+a+means+of+altering+cell+fates+and+generating+dominant+phenotypes%5BTitle%5D)+AND+%22Development%22%5BJournal%5D)">Targeted gene expression as a means of altering cell fates and generating dominant phenotypes.</a> Development. 118 (2), 401-415 (1993).</li>
<li>Potter, C. J., Tasic, B., Russler, E. V., Liang, L., Luo, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Q+system%3A+a+repressible+binary+system+for+transgene+expression%2C+lineage+tracing%2C+and+mosaic+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">The Q system: a repressible binary system for transgene expression, lineage tracing, and mosaic analysis.</a> Cell. 141 (3), 536-548 (2010).</li>
<li>Riabinina, O., Potter, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Q-System%3A+A+Versatile+Expression+System+for+Drosophila%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">The Q-System: A Versatile Expression System for Drosophila.</a> Methods Mol Biol. 1478, 53-78 (2016).</li>
<li>Costanzo, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transfer+of+polyglutamine+aggregates+in+neuronal+cells+occurs+in+tunneling+nanotubes%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cell+Sci%22%5BJournal%5D)">Transfer of polyglutamine aggregates in neuronal cells occurs in tunneling nanotubes.</a> J Cell Sci. 126 (16), 3678-3685 (2013).</li>
<li>Freeman, M. R., Delrow, J., Kim, J., Johnson, E., Doe, C. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Unwrapping+glial+biology%3A+Gcm+target+genes+regulating+glial+development%2C+diversification%2C+and+function%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Unwrapping glial biology: Gcm target genes regulating glial development, diversification, and function.</a> Neuron. 38 (4), 567-580 (2003).</li>
<li>MacDonald, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Drosophila+cell+corpse+engulfment+receptor+Draper+mediates+glial+clearance+of+severed+axons%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">The Drosophila cell corpse engulfment receptor Draper mediates glial clearance of severed axons.</a> Neuron. 50 (6), 869-881 (2006).</li>
<li>Wu, J. S., Luo, L. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17487202">A protocol for dissecting Drosophila melanogaster brains for live imaging or immunostaining.</a> Nat Protoc. 1 (4), 2110-2115 (2006).</li>
<li>Tito, A. J., Cheema, S., Jiang, M., Zhang, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Simple+One-step+Dissection+Protocol+for+Whole-mount+Preparation+of+Adult+Drosophila+Brains%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">A Simple One-step Dissection Protocol for Whole-mount Preparation of Adult Drosophila Brains.</a> J Vis Exp. (118), (2016).</li>
<li>Roszik, J., Szöllosi, J., Vereb, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((AccPbFRET%3A+an+ImageJ+plugin+for+semi-automatic%2C+fully+corrected+analysis+of+acceptor+photobleaching+FRET+images%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Bioinformatics%22%5BJournal%5D)">AccPbFRET: an ImageJ plugin for semi-automatic, fully corrected analysis of acceptor photobleaching FRET images.</a> BMC Bioinformatics. 9, 346(2008).</li>
<li>Spires-Jones, T. L., Attems, J., Thal, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interactions+of+pathological+proteins+in+neurodegenerative+diseases%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Neuropathol%22%5BJournal%5D)">Interactions of pathological proteins in neurodegenerative diseases.</a> Acta Neuropathol. 134 (2), 187-205 (2017).</li>
</ol>

המחברים אין לחשוף.

המספרים של חולים הסובלים ממחלות ניווניות ממשיך לגדול, יש צורך דחוף להגדיל את ההבנה של פתוגנזה מולקולריים של מחלות אלו כך ניתן לפתח טיפולים טובים יותר. כאן, אנו מתארים שיטות המאפשרות לניטור פריון כמו שידור של אגרגטים חלבון פתוגניים בין סוגי תאים שונים באורגניזם מודל, melanogaster דרוזופילה. לאחרונה השתמשנו מתודולוגיה זו כדי להדגים פריון כמו שידור של מוטציה Htt אגרגטים ויוו וכדי לזהות קולטן phagocytic המעביר התפשטות אלה אגרגטים של נוירונים עד עכשיו, דונלד27. הגישה שלנו מנצלת מספר י...

ההשערה פריון נקבע כי הסוכן זיהומיות אחראי מדבקות spongiform encephalopathies (למשל, מחלת קרויצפלד - יעקב בבני אדם, scrapie כבשים, מחלה כרונית לבזבז צבאים, איילים, "מחלת הפרה המשוגעת" בבקר ) מורכב אך ורק של חלבון של חומצות גרעין1. מחלות פריון, החלבון פריון הסלולר (PrPC) ההנחה היא שנוצרה, יציב קיפול (PrPSc) מאוד בטא גיליון עשיר, באפשרותך להפיץ עצמית על ידי המרת וגיוס monomeric מולקולות PrPC לתוך עמילואיד יציב אגרגטים. PrPSc אגרגטים להשתמש במנגנון הזה המשכפלת להפיץ בין תאים שונים באורגניזם, אפילו בין אורגניזמים נפרדים2.
חלבון misfolding צבירת היא גם תכונה מרכזית של רוב מחלות ניווניות (מחלת אלצהיימר (AD), מחלת פרקינסון (PD), מחלת הנטינגטון (HD), נוירודגנרטיביות (ALS))3. מערך הרכבות אינטרה - או תוספת - cellular מצטברים חלבונים במחלות אלה קשורה מאוד cytotoxicity4 ומתקדמת לאורך שבילים מאוד הדירים מחלות ספציפיות דרך המוח לאורך זמן5, 6. את הדפוסים הללו של התפשטות מציע כי אגרגטים פתוגניים הקשורים עם הפרעות אלה יש תכונות כמו פריון. כעת קיימת תמיכה חזקה כמו פריון שידור של אגרגטים הקשורים לספירה, PD, HD ו- ALS - הם מתפשטים מן-לתא ותבנית השינוי הסתגלותי של צורות monomeric של החלבון זהה של תאים בעבר לא מושפע7, 8.
הרוב המכריע של מחקרים חוקרת פריון כמו התפשטות אגרגטים חלבון עד כה בוצעו באמצעות מודלים בתרבית של תאים תרבות, איפה אגרגטים להעביר לתוך הציטופלסמה של תאים נאיביים מן המרחב חוץ-תאית או מתא אחר הציטופלסמה,9,10,11,12,13,14,15, או על ידי הזרקת חומר המכיל צבירה לתוך מוח העכבר וניטור צבירה המראה מחוץ הזרקת באתר16,17,18,19,20,21,22, 23. לאחרונה, חיות הטרנסגניים שימשו כדי להדגים אגרגטים תאיים התפשט לתאים אחרים בתוך המוח שלם24,25,26,27, 28,29,30. כאן, אנו מתארים שיטה עבור פריט חזותי ישיר של העברת הצבירה בין תאים בודדים במוח שלם של melanogaster דרוזופילה. דרוזופילה דגמי HD/polyglutamine (polyQ) מחלות פותחו לראשונה לפני כמעט שני עשורים31,32 , סיפקו הרבה תובנות המנגנונים פתוגניים העומדים בבסיס הפרעות אלה שלא יסולא בפז 33. HD הוא הפרעה ניווניות תורשתית הנגרמת על ידי מוטציה דומיננטי autosomal בגן כי הקודים חלבון huntingtin (Htt)34. מוטציה זו גורמת הרחבה של מתיחה polyQ ליד של Htt אמיני, מעבר לסף מסוים פתוגניים של ~ glutamines 37, גורם החלבון כדי misfold צבירה35,36. פראי-סוג Htt חלבונים המכילים < glutamines 37 ב מתיחה זו להשיג לקפל מקורית שלהם, אבל יכולה להיגרם כדי צבירה בעת מגע פיזי ישיר עם Htt צבירה "זרע"12,27,37. אנו מנצלים את זה homotypic, nucleated צבירה של Htt פראי-סוג כמו הבדיקה להעברה כמו פריון וכניסה cytoplasmic מוטציה האגרגטים Htt שמקורם בתאים אחרים.
קביעת מנגנוני על ידי אגרגטים פריון כמו איזה נסיעות בין תאים יכול להוביל הזיהוי של הרומן מטרות טיפוליות למחלות ניווניות חשוכות מרפא. אנחנו לוקחים את היתרון של מחזור חיי מהירה, קלות שימוש, ללקוחות שלנו גנטי של דרוזופילה melanogaster להגדרת מנגנונים מולקולריים-לתא התפשטות מוטציה אגרגטים Htt. האסטרטגיה שלנו ניסיוני מעסיקה שתי מערכות בינאריות ביטוי זמינה דרוזופילה, את ומבוססת Gal4 ספציפי נגד הזרם הפעלת רצף (Gal4-UAS) מערכת38 את פותח לאחרונה QF-QUAS מערכת39. זיווגים אלה שתי מערכות עצמאיות מאפשר הגבלת הביטוי של מוטציות ובני פראי-סוג transgenes Htt אוכלוסיות תאים נפרדים בתוך לטוס באותו ה40. באמצעות גישה זו, נבחן פריון כמו התפשטות של מוטציה Htt על-ידי ניטור הפצה מחדש של Htt פראי-סוג cytoplasmic ממצב שלה בדרך כלל ' מאטום לשקוף ', מסיסים למצב צבור, תוצאה ישירה של מגע פיזי עם מוטנט הקבועים מראש Htt צבירה "זרע". המרה של פראי-סוג Htt מאת mutant Htt יכול להיות אישרו שימוש ביוכימי או טכניקות biophysical כי הדו ח אינטראקציות חלבון-חלבון, כגון קרינה פלואורסצנטית תהודה אנרגיה להעביר (סריג)9,27,41 .
חשוב, אנחנו יכולים גם לגשת מספר רב של כלים גנטיים דרוזופילה לזיהוי גנים ו/או מסלולים המתווכות פריון כמו התפשטות אגרגטים חלבון. השתמשנו לאחרונה בגישה זו כדי לחשוף את תפקיד מפתח עבור הקולטן נבלות פני שטח התא, דרייפר42,43, בהעברת אגרגטים Htt מוטציה של אקסונים עצביים בקרבת מקום עכשיו, phagocytic דונלד ב דרוזופילה המרכזית מערכת העצבים (CNS)27. לפיכך, הגישה הגנטית דימות מבוססות כי אנו מתארים כאן יכול לחשוף מידע חשוב ביולוגיים בסיסיים על תופעה מחלות רלוונטיות פשוטה לשימוש אבל אורגניזם מודל רב עוצמה, דרוזופילה.

<table><tbody><tr><td>מי מלח חוצץ פוספט (PBS), 10X, pH 7.4</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>AM9625</td><td>מדולל ל-1X</td></tr><tr><td>Triton X-100</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>T9284-1L</td><td></td></tr><tr><td>Kimwipes</td><td>Thomas Scientific</td><td>2904F24</td><td></td></tr><tr><td>20% paraformaldehyde (PFA)</td> <td>Electron Microscopy Sciences</td><td>15713-S</td><td></td></tr><tr><td>סרום עיזים רגיל (NGS), Lampire מסונן</td><td> מעבדות ביולוגיות</td><td>7332500</td><td>יש להקפיא ולהקפיא עם הקבלה</td></tr><tr><td>עוף נגד GFP</td><td>Aves Labs</td><td>GFP-1020</td><td>שימוש בדילול של 1:500 ארנב</td></tr><tr><td>נגד DsRed</td><td>Clontech</td><td>632496</td><td>שימוש בדילול של 1:2000; יכול לזהות חלבונים פלואורסצנטיים מבוססי DsRed (למשל mCherry, mStrawberry, tdTomato, וכו')</td></tr><tr><td>עכבר נגד Bruchpilot</td><td>מחקרים התפתחותיים בנק היברידומה</td><td>nc82</td><td>השתמש בדילול 1:100; יסמן מבנים פרה-סינפטיים פעילים למרות מוח הזבוב</td></tr><tr><td>FITC אנטי עוף</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>SA1-7200</td><td>השתמש ב 1:250 דילול</td></tr><tr><td>Alexa Fluor 568 אנטי ארנב</td><td>Life Technologies</td><td>A11011</td><td>השתמש ב 1:250 דילול</td></tr><tr><td>Alexa Fluor 647 נוגדן נגד עכבר</td><td>חיים טכנולוגיות</td><td>A21235</td><td>שימוש ב-1:250 דילול</td></tr><tr><td>Slowfade Gold Antifade</td><td>Reagent Life Technologies</td><td>S36936</td><td></td></tr><tr><td>שקופיות מיקרוסקופ (25 x 75 x 1.0 מ"מ)</td><td>Fisher Scientific</td><td>12-550-143</td><td></td></tr><tr><td>כיסוי זכוכית (22 x 22 מ"מ)</td><td>Globe Scientific</td><td>1404-15</td><td></td></tr><tr><td>Dumont Biology Grade מלקחיים, סגנון 3</td><td>טד פלה</td><td>503</td><td>שימוש ביד לא דומיננטית</td></tr><tr><td>Dumont ביולוגיה כיתה מלקחיים, סגנון 5</td><td>טד פלה</td><td>505</td><td>שימוש ביד דומיננטית</td></tr><tr><td>LAS X תוכנת ניתוח תמונות</td><td>Leica</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Imaris תוכנת ניתוח תמונות</td><td>Bitplane</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

ניטור-לתא שידור של אגרגטים חלבון פריאון-כמו בדרוזופילה melanogaster

Monitoring Cell-to-cell Transmission of Prion-like Protein Aggregates in Drosophila Melanogaster

צבירת חלבון הוא מאפיין מרכזי של רוב מחלות ניווניות, כולל מחלת אלצהיימר (AD), מחלת פרקינסון (PD), מחלת הנטינגטון (HD) נוירודגנרטיביות (ALS). אגרגטים חלבון קשורים קשר הדוק עם neuropathology במחלות אלה, למרות המנגנון המדויק שבו צבירת חלבון aberrant משבש הומאוסטזיס סלולרית רגילה לא ידוע. מתעוררים נתונים מספקים תמיכה חזקה על ההשערה את צבירות פתוגניים לספירה, PD, HD, ALS יש קווי דמיון רבים כדי prions, שהינם חלבונים בלבד מדבקים אחראי encephalopathies spongiform מדבקות. Prions עצמית שכפל באמצעות תבניות ההמרה של מקופלת מקורי גירסאות של החלבון אותו, גורם התפשטות פנוטיפ צבירה. איך prions וחלבונים כמו פריון לספירה, מהלך PD, HD ו- ALS מתא אחד למשנהו הוא כיום שטח של חקירה אינטנסיבית. כאן, מתואר מודל דרוזופילה melanogaster המאפשר ניטור של שידור כמו פריון, מתא לתא של אגרגטים מוטציה huntingtin (Htt) המשויך HD. מודל זה מנצל כלים רבי-עוצמה מניפולציה transgene ביטוי ברקמות דרוזופילה שונות רבות, מנצל חלבון cytoplasmic מתויג fluorescently ישירות דוח העברת פריון כמו מוטציה אגרגטים Htt. חשוב מכך, הגישה שנתאר כאן יכול לשמש כדי לזהות גנים הרומן משעולים המתווכות התפשטות של אגרגטים חלבון בין סוגי תאים שונים vivo בתוך. מידע ממחקרים אלה ירחיב את ההבנה מוגבלת של המנגנונים פתוגניים אשר מושתתות מחלות ניווניות ולחשוף הזדמנויות חדשות התערבות טיפולית.

השיטות המתוארות כאן להפיק נתונים להדגים פריון, כמו העברה של אגרגטים חלבון Htt מאוכלוסיה תא אחד למשנהו בתוך הזבוב ללא פגע CNS. המרה של Htt פראי-סוג של ' מאטום לשקוף ' punctate הוא ציין על-ידי קרינה פלואורסצנטית ישירה של חלבון כימרי זה YFP עכשיו, הנמען דונלד כתוצאה HttQ91-mCherry ביטוי ORNs התורם (איור 2A-C ואיור 4A, B). דיווח מדויק של אירועים כמו פריון העברה בין אוכלוסיות שני תאים אלה דורש בחירה ז...

לצבירת ראיות תומך ברעיון כי אגרגטים חלבון פתוגניים המשויך מחלות ניווניות להפיץ בין תאים עם תכונות כמו פריון. כאן, אנו מתארים שיטה המאפשרת ויזואליזציה בהפצת לתא של פריון כמו אגרגטים באורגניזם מודל, melanogaster דרוזופילה.

ניטור-לתא שידור של אגרגטים חלבון פריאון-כמו בדרוזופילה Melanogaster

Protein aggregation is a central feature of most neurodegenerative diseases, including Alzheimer&#39;s disease (AD), Parkinson&#39;s disease (PD), ...

המטרה הכוללת של הליך זה היא לנטר התפשטות דמוית פריון של אגרגטים חלבונים in vivo. שימוש בזבובים טרנסגניים המבטאים חלבון נוטה לצבירה בגרסה מסיסה של אותו חלבון באוכלוסיות תאים מבודדות. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בביולוגיה של התא בתחומי ניוון עצבי, כגון כיצד מיתולוגיה של צבירת חלבונים או חומר אחר עובר מתא לתא במוח.היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שהיא מאפשרת הדמיה של מצבור חלבונים המתפשט מאתר תא אחד אופוסום למשנהו במערכת עצבים מרכזית שלמה. ההשלכות של טכניקה זו משתרעות על טיפול במחלת הנטינגטון ומחלות ניווניות אחרות דמויות פריון. מכיוון שהתפשטות אגרגטים נראית כמנגנון נפוץ העומד בבסיס התקדמות ההפרעות הקטלניות הללו.באמצעות תנאי תרבות סטנדרטיים, צור קווי דרוזופילה מלנוגסטר טרנסגניים המכילים דרייברים ספציפיים לרקמות Gal4 או QF. כמו גם קווים המכילים גנים טרנסים מסוג בר או מוטנטי של ציד במורד הזרם של Gal4-UAS או QF-QUAS. אסוף את הצאצאים של גנוטיפ התשוקה ויישן אותם עד שהם מוכנים לניתוח.כדי להתכונן לדיסקציה של המוח, אספו את התמיסות הדרושות וצננו אותן על קרח, יחד עם צלחת הזכוכית מרובת הבארות, קצות הפיפטות וזוג מלקחיים אחד. לאחר מכן, הרדימו את הזבובים הבוגרים באמצעות פחמן דו חמצני והעבירו אותם לבאר של צלחת הזכוכית. לאחר מכן, הוסיפו כחצי מיליליטר PBST לבאר עם הזבובים ולבאר סמוכה.לאחר מכן

monitoring-cell-to-cell-transmission-prion-like-protein-aggregates

Research

JoVE Journal

Neuroscience

מדעי המוח

כאן אנו מתארים assay הרומן לניטור ספיגת הפריון וסחר על ידי תאים חיסוניים מיד לאחר חיסון intraperitoneal ידי מטהרים fluorescently תיוג מוטות הפריון מצטבר חומר במוח נגועים אז ניטור ספיגת שלהם תנועה מאתר ההזרקה ואפיון התאים לתווך את האירועים הללו.

ניטור החיסונית תאים פלורסנט סחר Prion שעות לאחר ההדבקה מוטות intraperitoneal

סרטון זה מדגים את ההליך להדמיית in vivo של C. elegans המבטאים חלבונים דמויי פריונים המתויגים בחלבון פלואורסצנטי אדום. הפרוטוקול כולל השתקת נמטודות על משטח אגרוז למיקרוסקופ קונפוקלי בהילוך מהיר, החושף צבירה והובלה של חלבונים בתוך ובין תאים. טכניקה זו חיונית לחקר צבירת חלבונים הקשורים למחלות נוירודגנרטיביות.

הדמיה בהילוך מהיר לניטור ההתפשטות הטרנסתאית של חלבונים דמויי פריונים בנמטודות טרנסגניות

סרטון זה מדגים הדמיה וכימות של צברי חלבונים במוחות דרוזופילה מהונדסים גנטית. המוח מקובע, נשטף, ומטופל עם סוכן antifading לפני הרכבה. התמונות מצולמות באמצעות מיקרוסקופ קונפוקלי ומכומתות כדי לצפות בהעברת צברי חלבונים מוטנטיים.

הדמיה וכימות של צברי חלבונים במוחות דרוזופילה מהונדסים גנטית

התפשטות דמוית פריון של אגרגטים חלבוניים התגלתה לאחרונה כמעורבת במחלות ניווניות רבות. מטרת פרוטוקול זה היא לתאר כיצד להשתמש בנמטודה C. elegans כמערכת מודל לניטור התפשטות חלבון ולחקירת תופעות דמויות פריון.

חוקר את החלבונים כמו פריון-הפצת ורעילות של שימוש במטזואניים דגם אורגניזם<em&gt; C. elegans</em

פרוטוקול זה מתאר את הקרע של immunostaining של המבוגרים דרוזופילה melanogaster רקמות המוח. באופן ספציפי, פרוטוקול זה מדגיש את השימוש נוירונים הגוף, קולט אור פטריות דרוזופילה בתור דוגמה עצביים קבוצות משנה יכול לשמש באופן מדויק לחשוף את עקרונות כלליים שבבסיס היבטים רבים של ההתפתחות העצבית.

ניתוח Immunofluorescent מכתים של פטריות הגוף והנפש ומה קולט אור נוירונים במוח למבוגרים דרוזופילה melanogaster

פיתחנו זרימת עבודה פשוטה וישימה לחלץ נתונים כמותיים במחקרים ביולוגיים תא המבוססות על ידי קרינה פלואורסצנטית-הדמיה של צבירת חלבון, שטף autophagic במערכת העצבים המרכזית דגמי דרוזופילה הקשורים ניוון מוחיים.

ביולוגיה של התא כמותית של הקשורים ניוון מוחיים ב דרוזופילה דרך ניתוח לא משוחדת של חלבונים מתויגות Fluorescently באמצעות ImageJ

כאן, אנו מציגים פרוטוקול עבור ויזואליזציה, זיהוי, ניתוח ומעקב של סחר האנטי-מסוגגני mRNA בחיים Drosophila ילה מלאנוסטר תא ביצה באמצעות משואות מולקולריות, מיקרוסקופיה דיסק מסתובב, וניתוח קוד פתוח תוכנה.

חזותי ומעקב אחר mRNAs בשידור חי דרוזוסופילה מלאנוגסטר צ'יימברס

ספיגת הגלוקוז מוגברת בתאי העצב המוטוריים של Drosophila המושפעים מחלבון מחייב DNA TAR (TDP-43), כפי שצוין על ידי חיישן גלוקוז מבוסס FRET, מקודד גנטית.

מדידת ספיגת גלוקוז במודלים של דרוסופילה של פרוטאינופתיה TDP-43

מטרת פרוטוקול זה היא לכוון הידבקות תאים וצמיחה לאזורים ממוקדים של רשתות למיקרוסקופיה קריו-אלקטרונית. זה מושג על ידי החלת שכבה נגד עכירות כי הוא ablated בדפוסים שצוינו על ידי המשתמש ואחריו תצהיר של חלבוני מטריצה חוץ תאית באזורים בדוגמת לפני זריעת התא.

רשתות מיקרוסקופיות אלקטרוניות של שידור מיקרו-מפזרנינג למיקום תאים ישירים בתהליכי עבודה של טומוגרפיה קריו-אלקטרונים של תאים שלמים

כאן מתוארות שיטות לא פולשניות ללוקליזציה של חלבוני קרום פוטורצפטור ולהערכת ניוון הרשתית בעין המורכבת דרוזופילה באמצעות פלואורסצנציה eGFP.

חקר סחר בחלבוני ממברנה בתאי דרוזופילה פוטורצפטור באמצעות חלבונים המתויגים על ידי eGFP

כאן, אנו מציגים פרוטוקול להדמיית סידן ex vivo בדרוזופילה למבוגרים המבטאים GCaMP6 לניטור פעילויות אפילפטיפורמיות. הפרוטוקול מספק כלי רב ערך לחקר אירועים איקטליים בדרוזופילה בוגרת באמצעות הדמיית סידן ex vivo , המאפשר לחקור את המנגנונים הפוטנציאליים של אפילפסיה ברמה התאית.

אקס ויוו הדמיית סידן למודל דרוזופילה לאפילפסיה

למד ניטור שידור אגרגטים חלבון פריאון-כמו ב-Drosophila melanogaster לחקר נוירודגנרציה. שיטה זו מאפשרת הדמיה בתוך מערכת העצבים המרכזית השלמה ומסייעת בפיתוח טיפולים למחלת הנטינגטון.

ניטור-לתא שידור של אגרגטים חלבון פריאון-כמו בדרוזופילה Melanogaster

גלה סרטונים נוספים