Questo articolo viene descritto come iniettare vettori virali nel mouse corteccia frontale per testare test comportamentali che richiedono la formazione eteromerico GPCR.
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Questo articolo viene descritto come iniettare vettori virali nel mouse corteccia frontale per testare test comportamentali che richiedono la formazione eteromerico GPCR.
Il complesso recettoriale eteromerico tra 5-HT2A e mGlu2 è stato implicato in alcuni dei fenotipi comportamentali in modelli murini di psicosi1,2. Di conseguenza, lo studio dei dettagli strutturali dell'interazione tra 5-HT2A e mGlu2 che influenzano i comportamenti correlati alla schizofrenia rappresenta un potente strumento traduzionale. Come precedentemente dimostrato, la risposta alla contrazione della testa (HTR) nei topi è suscitata da droghe allucinogene e questa risposta comportamentale è assente nei topi 5-HT2A knockout (KO)3,4. Inoltre, esprimendo condizionatamente il recettore 5-HT2A solo nella corteccia, è stato dimostrato che le vie di segnalazione dipendenti dal recettore 5-HT2A sui neuroni piramidali corticali sono sufficienti per suscitare un comportamento di contrazione della testa in risposta a farmaci allucinogeni3. Infine, è stato dimostrato che la risposta comportamentale alla contrazione della testa indotta dagli allucinogeni DOI e dietilamide dell'acido lisergico (LSD) è significativamente diminuita nei topi mGlu2-KO5. Questi risultati suggeriscono che mGlu2 è almeno in parte necessario per gli effetti comportamentali psicosi-dipendenti dal recettore 5-HT2A indotti da droghe simili all'LSD. Tuttavia, questo non fornisce prove sul fatto che il complesso recettoriale 5-HT 2A-mGlu2 sia necessario per questo fenotipo comportamentale. Per rispondere a questa domanda, sono stati utilizzati costrutti del virus dell'herpes simplex (HSV) per esprimere mGlu2 o mGlu2ΔTM4N (costrutto chimerico mGlu2/mGlu3 che non forma il complesso recettoriale 5-HT2A-mGlu2) nella corteccia frontale di topi mGlu2-KO per esaminare se questo complesso eteromerico GPCR è necessario per gli effetti comportamentali indotti da farmaci simili all'LSD6.
Allucinogeni, come l'LSD, psilocibina e mescalina provocano significativi cambiamenti nella coscienza umana, cognizione ed emozione 7-9. L'inattivazione della serotonina 5-HT 2A recettore segnalazioni da approcci sia genetici o farmacologici cause notevolmente attenuato le risposte comportamentali a allucinogeni in entrambi i modelli di roditori 3,10 e gli esseri umani 11. Anche se allucinogeni legano altri sottotipi di recettori 8, il recettore 5-HT 2A è considerato come necessario per l'attività comportamentale unica di queste sostanze chimiche.
Gruppo II recettori metabotropici del glutammato (es., MGlu2 e mGlu3) sono stati oggetto di considerevole attenzione per quanto riguarda il meccanismo molecolare di allucinogeni e il loro ruolo fondamentale sottostante psicosi 12. In precedenza, è stato dimostrato che topi con nessuna espressione di proteine mGlu2 (topi mGlu2-KO) sono insensibili agli effetti cellulari e comportamentali di hallucinogens 5. È stato anche suggerito che la 5-HT 2A e recettori mGlu2 formano un complesso specifico eteromerico attraverso cui serotonina e glutammato ligandi modulano il modello dell'accoppiamento proteina G nelle cellule viventi 1,2.
Strutturalmente, transmembrana (TM) domini 4 e 5 di mGlu2 giocano un ruolo fondamentale nella formazione eteromerico con la 5-HT 2A recettore 5. Inoltre, ulteriori indagini hanno dimostrato che tre residui si trovano alla fine intracellulare di TM4 di mGlu2 sono necessari per formare il 5-HT 2A -mGlu2 recettore eterocomplesso nelle cellule viventi 6.
Sulla base di questi risultati osservati in sistemi di espressione eterologa, qui si descrive l'uso di espressione HSV-mediata di tipo selvaggio mGlu2 e mGlu2 / mGlu3 costrutti chimerici nella corteccia frontale di topi mGlu2-KO per verificare se la formazione eteromerico tra 5-HT 2A e mGlu2 è necessario per ilcomportamento testa contrazione indotta da allucinogeni 5-HT 2A agonisti del recettore.
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NOTA: Tutte le procedure per l'allevamento degli animali e le cure sono state condotte secondo la norma istituzionale cura e l'uso Comitato Animal (IACUC) di Icahn Scuola di Medicina Mount Sinai. Assicurarsi di utilizzare guanti sterili durante tutta la procedura.
1. droga e Virus Preparazione
2. Chirurgia
Esperimento 3. Capo Twitch Risposta
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Precedenti risultati dimostrano che la testa a contrazione risposta comportamentale murino è affidabile e robusto suscitata da allucinogeni, ed è assente in 5-HT 2A topi -Ko 3. Inoltre, è stato dimostrato che la risposta testa contrazione provocata dai allucinogeni 5-HT 2A agonisti DOI e LSD era significativamente diminuita in mGlu2-KO topi 5. Tuttavia, anche se i risultati precedenti dimostrano che convincente 2A 5-HT e mGlu2 sono m...
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Insieme con i precedenti risultati in mGlu2-KO topi 5, i risultati con mGlu2 e mGlu2 / mGlu3 costrutti chimerici che non formano la 5-HT complesso recettoriale 2A -mGlu2 in cellule in coltura suggeriscono che la 2A 5-HT -mGlu2 eteromerico complesso recettoriale in topo corteccia frontale è necessario per indurre comportamenti testa contrazione da allucinogeni 5-HT 2A agonisti del recettore LSD-like. Una limitazione di questo metodo è che non misura prossimità molecolare a live...
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Gli autori non hanno nulla da rivelare.
NIH R01MH084894 partecipato al finanziamento di questo studio. Vorremmo ringraziare il Dott. Yasmin Hurd e Scott Russo al Mount Sinai School of Medicine per la donazione di topi e l'uso dei loro chirurgia e comportamento strutture durante le riprese di questo lavoro.
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| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| mGlu2 vettore bicitronico del virus dell'herpes simplex (HSV) | MIT Core | mGlu2 e mGlu2DTM4N sono stati subclonati nel vettore virale bicistronico HSV-GFP p1005+ HSV che esprime GFP sotto il controllo del promotore CMV. Le particelle virali sono state prodotte dalla Viral Core Facility del McGovern Institute (MIT). Per ulteriori informazioni, contattare la direttrice, Dr. Rachael Neve (rneve@mit.edu) | |
| mGlu2Δ Vettore TM4N bicitronico del virus dell'herpes simplex (HSV) | MIT Core | mGlu2 e mGlu2DTM4N sono stati subclonati nel vettore virale bicistronico HSV-GFP p1005+ HSV che esprime GFP sotto il controllo del promotore CMV. Le particelle virali sono state prodotte dalla Viral Core Facility del McGovern Institute (MIT). Per ulteriori informazioni, si prega di contattare il direttore, la dott.ssa Rachael Neve (rneve@mit.edu) | |
| GFP vettore bicitronico del virus dell'herpes simplex (HSV) | MIT Core | mGlu2 e mGlu2DTM4N sono stati subclonati nel vettore virale bicistronico HSV-GFP p1005+ HSV che esprime GFP sotto il controllo del promotore CMV. Le particelle virali sono state prodotte dalla Viral Core Facility del McGovern Institute (MIT). Per ulteriori informazioni, si prega di contattare il direttore, la dottoressa Rachael Neve (rneve@mit.edu) | |
| Xilazina. | Lloyd | List no. 4811-20ml, NADA #139-236, codice NDC: 61311-481-10 | 1,35 ml di ketamina (100 mg/ml) + 0,75 ml di xilazina (20 mg/ml) sono diluiti in 12,0 ml di soluzione salina allo 0,9% |
| Ketamina | Vedco | KetaVed-10ml, NADA #200-029, NDC Codice/i: 50989-161-06 | 1,35 ml di ketamina (100 mg/ml) + 0,75 ml di xilazina (20 mg/ml) sono diluiti in 12,0 ml di soluzione salina allo 0,9% |
| Gel oftalmico | Fisher Scientific | NC0550805 | |
| Clip per burret | Fisher Scientific NC9268369 | ||
| Lama chirurgica Feather | Fisher Scientific NC9032736 | ||
| Hydrogen Perossido | Fisher Scientific | 19-898-919 | |
| Siringa Hamilton | Fisher Scientific | 14815203 | |
| Hamilton™ Aghi rimovibili con mozzo piccolo (33 ga) | Fisher Scientific | 14816206 | |
| Micro trapano a batteria | Fisher Scientific | NC9089241 | |
| Dermabond adesivo dermico | Fisher Scientific | NC0690470 | |
| (±)-1-(2,5-Dimetossi-4-iodofenil)-2-amminopropano cloridrato (DOI) | Sigma-Aldrich | 42203-78-1 | Disciolto in soluzione salina allo 0,9% alla concentrazione di 2,0 mg/kg |
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