Articolo metodologico

Valutazione dell'attività attrattiva o repulsiva delle proteine utilizzando i neuroni dell'ippocampo

8 luglio 2025

In questo articolo

Abstract

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Fonte: Yamagishi, S. et al., Stripe Assay per studiare l'attività attrattiva o repulsiva di un substrato proteico utilizzando neuroni ippocampali dissociati. J. Vis. Exp. (2016)

Questo video mostra un metodo per valutare l'attività proteica utilizzando neuroni ippocampali su zone proteiche modellate. I neuroni mostrano repulsione nelle zone proteiche di prova e attaccamento nelle zone proteiche di controllo, evidenziando gli effetti dell'attività proteica attrattiva o repulsiva.

Protocollo

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Tutte le procedure che coinvolgono modelli animali sono state esaminate dal comitato istituzionale locale per la cura degli animali e dal comitato di revisione veterinaria JoVE.

1. Preparazione delle matrici

  1. Far bollire 4-8 matrici siliconiche in un forno a microonde o su una piastra calda per 5 minuti e lasciarle asciugare completamente per 1 ora sotto flusso laminare (lato striato rivolto verso l'alto).
    nota: Le seguenti procedure devono essere eseguite in flusso laminare.
  2. Soffiare aria compressa o utilizzare del nastro adesivo trasparente per rimuovere la polvere dal lato rigato delle matrici. Mantenere pulito il lato a strisce in modo che possa aderire saldamente alla superficie della piastra.
  3. Posizionare con cura le matrici su piatti di plastica da 6 cm premendo con un dito (una matrice per piatto; striscia con il lato rivolto verso il basso). Evitare che si formino bolle d'aria tra la matrice e il piatto. Segna la posizione delle strisce sul lato inferiore del piatto di coltura.
  4. Se la matrice non si attacca, ripetere dal passaggio 1.2.

2. Generazione di strisce e rivestimento di laminina per la coltura dei neuroni

  1. Preparare una proteina ricombinante marcata con fluorescenza (25 μl ciascuna per l'iniezione [fase 2.2] o 100 μl ciascuna per il metodo di posizionamento [fase 2.2.1]) mescolando la proteina marcata con Fc (10-50 μg/ml) e un anticorpo Fc umano coniugato con colorante fluorescente (rapporto 1-3: 30-150 μg/ml) in soluzione salina tamponata con fosfato (PBS). Quindi, incubare la miscela per 30 minuti a RT.
  2. Utilizzando una siringa da 22 G, iniettare 25 μl della proteina ricombinante preparata nel passaggio precedente (2.1) attraverso il piccolo foro sul lato della matrice (frecce nelle Figure 1A, 1C e 1E).
    1. In alternativa, posizionare 100 μl della proteina ricombinante nella fessura superiore della matrice e aspirare circa metà della soluzione dal piccolo foro (frecce nelle Figure 1A, 1C e 1E), in modo che la proteina ricombinante rimanga nelle regioni a strisce.
  3. Incubare la piastra per 30 minuti a 37 °C in un incubatore per colture cellulari.
  4. Posizionare 300 μl di PBS nella fessura superiore (Figura 1B) e aspirare dal piccolo foro situato sul lato della matrice (frecce nelle Figure 1A, C ed E) per rimuovere le proteine ricombinanti non attaccate. Non aspirare completamente il PBS, perché le proteine si seccheranno. Ripetere questo passaggio due volte. (3 volte totale)
  5. Rimuovere con cautela la matrice e posizionare immediatamente ~100 μl di proteina di controllo (10-50 μg/ml; Fc) per coprire l'intera area rigata, creando un rivestimento alternato. Quindi, incubare la piastra per 30 minuti a 37 °C nell'incubatore per colture cellulari.
  6. Dopo aver lavato la superficie del piatto tre volte con PBS, rivestirlo con ~100 μl di 20 μg/ml di laminina in PBS.
    nota: La laminina deve essere scongelata con ghiaccio per evitare la solidificazione.
  7. Incubare la piastra per 1 ora a 37 °C nell'incubatore per colture cellulari.
  8. Lavare la superficie del piatto tre volte con PBS e aggiungere il terreno di coltura. Collocare la piastra rivestita con terreno di coltura in un incubatore al 5% di CO2 a 37 °C fino al momento dell'uso.

3. Coltura di neuroni ippocampali da embrioni di topo E15.5

  1. Eutanasia della madre tramite lussazione cervicale e isolamento di tre embrioni E15.5.
  2. Taglia la pelle e il cranio agittalmente sulla linea mediana della testa con le forbici e rimuovi il cervello usando un cucchiaino. Trasferire con cura il cervello in una capsula di Petri da 60 mm contenente 3 ml di soluzione salina bilanciata di Hank (HBSS).
  3. Usando un bisturi, ritaglia gli emisferi tra cui la corteccia, l'ippocampo e lo striato (Figura 2A). Quindi, sezionare la regione ippocampale rimuovendo con cura le meningi e trasferire i tessuti ippocampali sezionati in una provetta da centrifuga da 15 ml contenente 2 ml di soluzione HBSS, su ghiaccio (Figura 2B-C). Raccogli 6 ippocampi da 3 embrioni nella provetta, che sono sufficienti per coltivare i neuroni in 8 piatti.
  4. Sostituire la soluzione HBSS con una soluzione di tripsina/acido etilendiammina tetraacetico (tripsina/EDTA) (2 ml) e incubare la provetta a 37 °C per 15 minuti in bagnomaria.
    nota: Aspirare l'HBSS senza centrifugazione e non travasare la soluzione di HBSS inclinando la provetta.
  5. Neutralizzare l'attività della tripsina aggiungendo 500 μl di siero fetale bovino (FBS).
  6. Centrifugare la miscela a 100 x g per 5 minuti. Rimuovere il surnatante e lavare il pellet con 2 ml di terreno di coltura. Ripeti questo passaggio ancora una volta.
  7. Pipet l'ippocampo su e giù 10 volte in un terreno di coltura utilizzando una punta da 1.000 μl con un grande foro (cut-tip) per dissociare il tessuto.
  8. Passare a un puntale regolare (non tagliato) da 1.000 μl e pipettare il tessuto dissociato su e giù per ottenere una sospensione a cellula singola.
  9. Separare le singole cellule facendole passare attraverso un filtro cellulare a rete da 80-100 μm.
  10. Centrifugare la sospensione filtrata a cellula singola a 150 x g per 5 minuti.
  11. Rimuovere il surnatante mediante aspirazione e risospendere il pellet (neuroni) in 2 ml di terreno di coltura.
  12. Contare le cellule utilizzando un emocitometro con colorazione blu di tripano per determinare la densità e la vitalità. Quindi, piastra 10.000 neuroni in 150 μl di terreno di coltura per ogni serie di strisce. La sospensione deve essere posizionata con cura in modo da coprire l'intera regione della striscia.

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Risultati

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Figura 1. Matrice di silicio utilizzata per creare il timbro proteico a strisce. (A, B) Vista dall'alto della matrice di silicio. La dimensione della matrice è 30 mm x 25 mm x 5 mm. La freccia bianca in A indica un piccolo foro in cui viene iniettata la proteina ricombinante (passaggio 2.2). La punta di freccia in B indica una fenditura in cui la proteina ricombinante viene applicata alternativamente...

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Dichiarazioni

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Nessun conflitto di interessi dichiarato.

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Provetta da centrifuga da 15 mLViolamoCodice 1-3500-01
Alexa Fluor 488 Anticorpo IgG anti-umano di capraTermo ScientificoCodice: A11013
Alexa Fluor 594 Asino anticorpo IgG anti-topoTermo ScientificoA-21203Diluizione 1/500
Supplemento B27Termo ScientificoCodice 17504-044Diluizione 1/50
Albumina sierica bovinasigma01-2030-2
Filtro cellulare 100 umFalco BDCodice 352360
Macchina di centrifugazioneKubotaCodice: 2410
Penna DAKODAKOEpisodio 2002È possibile utilizzare una penna idrorepellente alternativa
Bisturi monousopiumaCodice: 2975#11
FBSTermo ScientificoCodice 10437-028
Pinze n. 5Strumenti per la scienzaCodice 11254-20
GlutaMAXTermo ScientificoCodice 35050-061Diluizione 1/200
Siringa HamiltonHamilton805N22 gauge, 50 uL
S.b.BTermo ScientificoCodice 14170-112
IgG umane, frammento FcJackson009-000-008
LamininaTermo ScientificoCodice 23017-015
NeurobasaleTermo ScientificoCodice 21103-049
PbsNacalaiCodice: 14249-24
Penicillina-StreptomicinaTermo ScientificoCodice 15070-063Diluizione 1/100
Piatto di coltura in plastica, 60 mmTermo Scientifico150288
Matrici siliconicheDisponibile e acquistabile presso il Prof. Martin Bastmeyer (bastmeyer@kit.edu)
StereomicroscopioOlimpoSZ61
Punta, 1000 uLWatson125-1000S
Nastro adesivo trasparenteTesaCodice: 57315È possibile utilizzare nastro adesivo alternativo
Blu di tripano, 0,4%Bio-RadCodice 145-0013
Tripsina/EDTATermo ScientificoCodice 25300-054
Terreno di colturaNeurobasale integrato con B27, GlutaMAX e Penicillina-Streptomicina.
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Ristampe e permessi

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Tag

Protein Stripe AssayAttractive Repulsive ActivityProtein Zone PatterningNeuronal AttachmentNeuronal RepulsionLaminin CoatingFluorescent Protein LabelingPBS WashingCell Culture Incubation

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