-1::1
Simple Hit Counter
Skip to content

Products

Solutions

×
×
Sign In

HE

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

he_IL

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
וזמינותו גבוהים-תוכן עבור ניטור אמפא קולטן סחר
וזמינותו גבוהים-תוכן עבור ניטור אמפא קולטן סחר
JoVE Journal
Neuroscience
This content is Free Access.
JoVE Journal Neuroscience
A High-content Assay for Monitoring AMPA Receptor Trafficking

וזמינותו גבוהים-תוכן עבור ניטור אמפא קולטן סחר

Full Text
8,075 Views
10:34 min
January 28, 2019

DOI: 10.3791/59048-v

Mohammad A. Ghane*1, Dina W. Yakout*1, Angela M. Mabb1

1Neuroscience Institute,Georgia State University

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 high-content assay for quantifying the surface and internal pools of excitatory ionotropic glutamate receptors in primary neuronal cultures. The assay facilitates measuring receptor trafficking changes in response to various factors, providing insights into neuronal excitability and potential implications for neurological disorders.

Key Study Components

Area of Science

  • Neuroscience
  • Neurobiology
  • Cell Biology

Background

  • Neuronal excitability is influenced by the trafficking of glutamate receptors.
  • Changes in receptor trafficking are associated with various neurological disorders.
  • Alzheimer's Disease is characterized by synaptic loss linked to receptor changes.
  • There is a need for efficient methods to assess receptor trafficking in neurons.

Purpose of Study

  • To develop an accessible assay for measuring excitatory receptor trafficking.
  • To establish a method that quantifies dynamic changes in receptor pool distributions.
  • To provide insights into the relevance of receptor trafficking to disease mechanisms.

Methods Used

  • Utilized a high-content receptor trafficking assay in primary neuronal cultures.
  • Labels surface and internal pools of glutamate receptors in fixed neurons.
  • Includes multiple incubation and washing steps for proper antibody binding.
  • Involves imaging with an infrared laser system for quantitative analysis.

Main Results

  • The assay allows for the quantification of the normalized ratios of surface and internalized receptor densities.
  • Enables measurement of bulk changes in receptor trafficking profiles.
  • Is efficient in terms of time and materials compared to alternative methods.
  • Highlights the sensitivity of the assay to handling procedures during experimentation.

Conclusions

  • This study enables a thorough investigation of receptor trafficking dynamics.
  • The findings support the understanding of neuronal mechanisms relevant to disorders.
  • Offers potential pathways for targeted drug therapies in neurological diseases.

Frequently Asked Questions

What are the advantages of this high-content assay?
The assay enables efficient quantification of receptor trafficking changes with reduced time and material costs compared to traditional methods.
How is the primary neuronal culture prepared?
Neuronal cultures are maintained in a 96-well plate format, with media changes every few days to ensure cell health and readiness for experimentation.
What types of data can be obtained from this assay?
The assay provides quantitative measurements of surface and internalized receptor pools, allowing for the analysis of receptor trafficking profiles.
How does this method relate to neurological disorders?
Changes in receptor trafficking profiles are linked to several neurological disorders, including Alzheimer's Disease, making this assay valuable for research in this area.
What challenges could arise when using this assay?
The assay requires careful handling of the 96-well plate, as improper techniques can lead to sensitive results and affect the validity of the data.
Can this method be adapted for other receptor types?
Yes, while focused on glutamate receptors, the methodological framework allows for adaptation to investigate other receptor types in neuronal studies.

יכול להיות מאופנן דעתנית עצביים באמצעות תהליך דינאמי של אנדו - אקסוציטוזה של רצפטורים גלוטמט ionotropic סינאפסות. המתוארים כאן הוא assay הנגיש, תיכון-תוכן לכימות תנועת משטח ופנימיים קולטן האוכלוסייה בריכות.

כאן אנו מדגימים תב"ן סחר בתוכן גבוה התואם את ההכנה העיקרית לתרבות העצבית. שיטה זו מתייגת בנפרד את פני השטח מאגרי קולטן בין מרתפים של נוירונים קבועים. הפעלת הצגת נתונים כיחס של משטח מנורמל או צפיפות קולטן פנימית לצפיפות הכוללת של קולטן זה.

בדיקת התוכן הגבוה והסחר בקוולטנים מספקת אמצעים מושפעים למדידת שינויים בתפזורת בפרופילי סחר בקוטנים בתוך רשת עצבית בתגובה לגורמים שונים. צריכת הרבה פחות זמן וחומרים מאשר שיטות חלופיות. שיבושים וסחר כללים קושרו הפרעות נוירולוגיות מרובות, והם נחשבים מטרות אטרקטיביות לטיפול תרופתי.

לדוגמה מחקרים הראו אחד הסימנים המוקדמים ביותר של מחלת אלצהיימר הוא אובדן סינפטי ובריכות סינפטית וחלודות מופחתות. טכניקה זו דורשת שלבים רבים ושונים של קושי משתנה. במיוחד בגלל טיפול צלחת 96 היטב מניפולציה בארות יכול להוכיח קשה עבור מישהו ללא ניסיון.

ומכיוון שתוצאות הניסוי רגישות מאוד לטיפול לא תקין, כדאי להציג את השלבים השונים המבוצעים. מדריך להתחיל, להאכיל את הנוירונים בצלחת 96 גם על ידי הסרת 100 microliters של המדיה הקיימת מראש מכל באר. והחלפתו ב-100 מיקרוליטרים של מדיה שהתחממו מראש ל-37 מעלות צלזיוס.

כל שלושה עד ארבעה ימים. יום במבחנה 14, להשתמש multi-pipet כדי להסיר 100 microliters של מדיה מכל באר בריכה התקשורת. הוסף שני מיקרוליטרים של פתרון TTX Stock למיליליטר אחד של המדיה המותנית הממוזגת כדי ליצור פתרון של ארבעה מיקרומולרים של TTX.

לטפל בנוירונים בכל באר עם 100 microliters של פתרון TTX מיקרומולר. אם אין די מדיה של תנאי מאגר, הוסף חלק מהמדיה שאוחסנה קודם לכן. דגירה באינקובטור 5%CO2 ב 37 מעלות צלזיוס במשך ארבע שעות.

לאחר מכן להסיר את TTX הקיים המכיל מדיה ולהוסיף 200 microliters של מדיה עצבית מחוממת מראש, ו דגירה צלחת מיקרו בטמפרטורת החדר במשך רבע שעה. ראשית להסיר את התקשורת העצבית מהצלחת מיקרו. הוסף חמישים microliters של פתרון נוגדן אנטי gluA1 או אנטי gluA2 ל בארות המתאימות של צלחת מיקרו.

הוסף חמישים מיקרוליטרים של מדיה עצבית לתרנות הנוגדנים המשניות בלבד. דגירה בטמפרטורת החדר במשך עשרים דקות כדי לאפשר כריכת נוגדנים. לאחר מכן הסר את המדיה הקיימת מ- wells.

לשטוף את צלחת המיקרו שלוש פעמים עם 100 microliters של מדיה עצבית טמפרטורת החדר לכל באר כדי להסיר את כל נוגדנים מאוגדים. לאחר מכן הוסיפו 100 מיקרוליטרים 100 מיקרומולרים של פתרון מלאי DHPG לכל באר. דגירה באינקובטור 5%פחמן דו חמצני ב 37 מעלות צלזיוס במשך עשר דקות.

הבא להסיר את פתרון DHPG ולהוסיף 100 microliters של מדיה עצבית לכל באר. חזור על תהליך זה פעם נוספת. ואז דגירה באינקובטור 5%פחמן דו חמצני ב 37 מעלות צלזיוס במשך חמש דקות.

ביום הניסוי להכין פתרון של 4% paraformaldehyde ו 4% סוכרוז NPBS. הסר את המדיה מכל באר והחלף אותה ב-100 מיקרוליטרים של פתרון הפרפורמלדהיד והסוקרוס. חזור על תהליך זה עבור כל נקודת זמן של חיבור.

דגירה צלחת מיקרו ב 4 מעלות צלזיוס במשך עשרים דקות. לאחר מכן להסיר את התיקון ולהוסיף 100 microliters של DPBS לכל באר. הסר את ה- DPBS והוסף 150 מיקרוליטרים של מאגר חסימה לכל באר.

דגירה בטמפרטורת החדר במשך תשעים דקות. הסר את מאגר החסימה והוסף 50 מיקרוליטרים של פתרון הנוגדנים המשני לכל באר. דגירה בטמפרטורת החדר במשך שישים דקות תוך שמירה על הצלחת מוגנת מפני אור.

הסר את פתרון הנוגדנים והוסף 100 מיקרוליטרים של TBS לכל באר. דגירה בטמפרטורת החדר במשך חמש דקות. חזור על תהליך זה, הסרת המדיה מה בארות הוספת TBS, ודגירה בטמפרטורת החדר ארבע פעמים נוספות.

לאחר מכן, להסיר את TBS מהצלחת מיקרו. הוסף 100 מיקרוליטרים של פתרון של 4%paraformaldehyde ו 4% סוכרוז ב PBS לכל באר. דגירה בטמפרטורת החדר במשך רבע שעה.

מוציאים את תספורפורמלדהיד ומוסיפים 100 מיקרוליטרים של TBS בכל באר, ודגירה בטמפרטורת החדר במשך חמש דקות. חזור על שלב זה פעמיים נוספות. ראשית להכין פתרון של TBS המכיל 2% סאפונין ומערבולת הפתרון בקצרה כדי להמיס באופן מלא את אבקת סאפונין.

באמצעות מסנן 2 מיקרומטר, לסנן את הפתרון כדי להסיר את כל החלקיקים שיכולים לגרום לשפעת אוטומטית. הוסיפו 150 מיקרוליטרים של תסנובת 2%סאפונין זו לכל באר, והם דגירה בטמפרטורת החדר במשך רבע שעה. לאחר מכן הסר את פתרון סאפונין, והוסף 150 מיקרוליטרים של חיץ חסימה לכל באר.

דגירה בטמפרטורת החדר במשך תשעים דקות. לאחר מכן להסיר את מאגר החסימה ולהוסיף חמישים microliters של פתרון הנוגדן המשני לכל באר. דגירה בטמפרטורת החדר במשך שישים דקות.

לאחר מכן הוסיפו 100 מיקרוליטרים של TBS לכל באר ודגירה בטמפרטורת החדר במשך חמש דקות. חזור על תהליך זה הוספת TBS ודגירה בטמפרטורת החדר ארבע פעמים נוספות. באמצעות מערכת הדמיית לייזר אינפרא אדום תמונה 96 גם מיקרו צלחת על פי הוראות היצרנים.

הגדר את רזולוציית הסריקה ל-84 מיקרומטר. איכות הסריקה לבינונית וההתמקדות מתקזזת בהתאם לגובה הבסיס של צלחת המיקרו 96 באר המשמשת. לחץ על כפתור התפריט Image Studio, לייצא תמונה עבור מדיה דיגיטלית, ולייצא את התמונות עם רזולוציה של 300 dpi בפורמט TIFF.

פתח את התמונה ב- ImageJ Fiji. לפצל את ערוצי הצבע על ידי לחיצה על תפריט התמונה ולאחר מכן צבע, לפצל ערוצים. לאחר מכן פתח את מנהל ההשקעות מהניתוח, כלים.

סמן את התיבה עבור תוויות במנהל ההשקעות, כדי לסווג את העיגולים עם מספרים. בערוץ 6 80, או בערוץ האדום, בחר את אזור העניין על-ידי בחירת הכלי עיגול וציור עיגול שמתאים במדויק לגם הראשון. לאחר מכן הקש Ctrl plus T וגרר את העיגול ל הבא.

חזור על תהליך זה עד שכל בארות הם בעיגול. ממדד לחץ על מנהל ההשקעות. בחר את הערכים המופיעים והעתק אותם לגיליון כפולה.

לאחר מכן לחצו על הערוץ הירוק והעבירו את ה-ROIs שנבחרו לתמונה. ממדד לחץ על מנהל ההשקעות. בחר את הערכים המופיעים והעתק אותם לגיליון כפולה.

לאחר מכן לחשב את השינויים ביטוי קולטן פני השטח כמתואר בפרוטוקול הטקסט. בהליך זה ההתמדה של קשת בוויסות סחר בקולטן אמפא נבדק באמצעות סחר בקולטן אמפא תוכן גבוה ובדיקה. נוירונים מטופלים עם חוסם ערוץ נתרן יון TTX אשר מעכב את פוטנציאל הפעולה ומפחית את רמות הקשת.

ואחריו DHPG אשר גורם תרגום קשת בכל מקום. הן פני השטח והן להפנים בריכות של gluA1 ו gluA2 המכילות תת-יוניקות קולטן apa נמדדו בחמש ורבע שעה לאחר שטיפת DHPG. נוירונים ArcKR להראות אנדוזיטוזיס gluA1 מוגברת כאשר מטופלים עם DHPG, לעומת נוירונים סוג בזמן.

אפקט זה אינו נראה כאשר נוירונים מטופלים עם TTX בלבד. ביטוי פני השטח של gluA2 subunit גדל באופן משמעותי בנקודות זמן קצרות לעומת נוירונים מסוג wile. ציון החלפת תת-אחת פוטנציאלית.

לבטח כי התאים הם paraformaldehyde קבוע illiquid צריך להיות מוכן טרי ביום הניסוי. יש לתקן מחדש תאים לאחר תיוג עבור קולטני פני השטח. שיטות אחרות כגון מיקרוסקופיה confocal יוכלו לספק רזולוציה חד תאית כדי לאפיין עוד יותר הקשורים השתנה במבנה העצבי לוקליזציה קולטן.

שיבוש הדינמיקה הזמנית של קשת משנה את הסחר קולטני אמפא בתגובה MgluR מתווך בע"מ. כיוונים עתידיים יהיה למדוד אמפא קולטנים סחר בתגובה לגירויים אחרים. הבדיקה הזו אולי ניתנת להתאמה לסוגי תאים אחרים, טיפולים וקולטנים אחרים, בתנאי שההליך מותאם בקפידה ומותקף כראוי.

יש לנקוט בזהירות כדי להבטיח כי צפיפות התא, זמני הטיפול, שלבי קיבעון, שלבי permeabilization, בחירות reagent ממוטבים המערכת של עניין. להשלמה מוצלחת ויעילה של הבדיקה חשוב להכין את פתרון DHPG ואת 4%paraformaldehyde, 4% פתרון סוכרוז ביום הניסוי. שליטה מטופלים היטב עם vakeel או TTX נדרשים כדי להבטיח כי ההשפעות שנצפו הם ספציפיים לטיפול.

זה גם קריטי לכלול בארות שטופלו רק בנוגדנים המשניים כדי לשלוט על פלואורסצנטיות רקע המיוצרת על ידי כריכה לא ספציפית.

Explore More Videos

מדעי המוח גיליון 143 Trafficking אמפא קולטן סינפסה פלסטיות הפנמה אנדוציטוזה אקסוציטוזה קשת גלוטמט

Related Videos

רגישות סמים של adenylyl cyclase: התייעלות Assay ומזעור למולקולה קטנה ויישומים הקרנת siRNA

09:39

רגישות סמים של adenylyl cyclase: התייעלות Assay ומזעור למולקולה קטנה ויישומים הקרנת siRNA

Related Videos

13.1K Views

מעקב אחר שינויים בהשפעת סמים בסחר פוסט-הפנמת קולטן על ידי ניתוח Colocalizational

07:48

מעקב אחר שינויים בהשפעת סמים בסחר פוסט-הפנמת קולטן על ידי ניתוח Colocalizational

Related Videos

9.2K Views

ניצול רצפטורים-tagged pHluorin לפקח subcellular לוקליזציה וסחר

09:59

ניצול רצפטורים-tagged pHluorin לפקח subcellular לוקליזציה וסחר

Related Videos

9.4K Views

קינטי מבוסס על-ידי קרינה פלואורסצנטית Ca2 + גיוס Assay לזהות את G-חלבון בשילוב קולטן אגוניסטים היריבים, מאפננים Allosteric

07:41

קינטי מבוסס על-ידי קרינה פלואורסצנטית Ca2 + גיוס Assay לזהות את G-חלבון בשילוב קולטן אגוניסטים היריבים, מאפננים Allosteric

Related Videos

9.5K Views

וזמינותו תפוקה גבוהה סידן השטף ללמוד קולטני NMDA עם רגישות גליצין/D-סרין, גלוטמט

04:48

וזמינותו תפוקה גבוהה סידן השטף ללמוד קולטני NMDA עם רגישות גליצין/D-סרין, גלוטמט

Related Videos

9.8K Views

וזמינותו תחבורה אופסין # רודופסין על ידי ניתוח גבוהה-תוכן הדמיה

12:11

וזמינותו תחבורה אופסין # רודופסין על ידי ניתוח גבוהה-תוכן הדמיה

Related Videos

6.9K Views

גישה האכלה נוגדן כדי לחקור את הסחר בקולטן גלוטמט בתרבויות היפוקמא העיקרי ההיפוקיים

08:13

גישה האכלה נוגדן כדי לחקור את הסחר בקולטן גלוטמט בתרבויות היפוקמא העיקרי ההיפוקיים

Related Videos

6.2K Views

מעקב GPCR-β-arrestin1/2 אינטראקציות בזמן אמת מערכות חיים כדי להאיץ את גילוי הסמים

08:21

מעקב GPCR-β-arrestin1/2 אינטראקציות בזמן אמת מערכות חיים כדי להאיץ את גילוי הסמים

Related Videos

7.4K Views

חקירה מקבילה של גיוס β-Arrestin2 עבור ליגיון הקרנה בקנה מידה מוקטן של הסרט באמצעות שיטת הטנגו-פרסטו

09:03

חקירה מקבילה של גיוס β-Arrestin2 עבור ליגיון הקרנה בקנה מידה מוקטן של הסרט באמצעות שיטת הטנגו-פרסטו

Related Videos

13.8K Views

בדיקת סידן פלואורסצנטית "דו-תוספת" לבדיקת תפוקה גבוהה של קולטנים מצומדים לחלבון G רקומביננטי

08:46

בדיקת סידן פלואורסצנטית "דו-תוספת" לבדיקת תפוקה גבוהה של קולטנים מצומדים לחלבון G רקומביננטי

Related Videos

2.8K 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