The Journal of Visualized Experiments(JoVE)は、世界エイズデーを祝う12月号で、ウイルス感染経路の重要な構成要素であるHIVエンベロープ糖タンパク質の構造を視覚化する記事で始まります。
ビリオンエンベロープ構造を決定するための重要な方法の1つは、クライオ電子線トモグラフィーです。この技術を使用する前に、水溶性ウイルスを金グリッド上でガラス化する必要があります-ウイルス懸濁液に金を添加し、その懸濁液をグリッドに移し、グリッドを液体エタンに突入させるプロセスです。グリッド上の液体の薄膜に存在するウイルス粒子は、毎秒100,000Kを超える速度で凍結します。ガラス固化後、収集したサンプルを電子顕微鏡にロードし、グリッド上の正確に定義された領域に集束電子ビームを当て、グリッドを傾けます。これらのイメージングセッションから生じるチルトシリーズは、数百の個々の画像で構成されており、個々のエンベロープタンパク質を解像するためには、これらの画像を整列させ、平均化する必要があります。この計算負荷の高いプロセスには、NIHのBiowulfのようなリモートアクセスの並列処理が可能なコンピュータークラスターが必要になることがよくあります。
完成すると、3Dモデルはエンベロープ糖タンパク質自体の構造に関する洞察を提供するだけでなく、ワクチンの設計に大きな影響を与える情報である中和抗体B12などの他のタンパク質と相互作用する方法を明らかにすることもできます。
この記事は、スリラム・スブラマニアム博士の研究室からのもので、大学院生やポスドクだけでなく、中学生や高校生を含む20人の著者からの寄稿が含まれており、世界中で6000万人以上が感染している病気との闘いに影響を与えるには、あなたが若すぎることは決してないことを示しています。
臨床およびトランスレーショナル医学において、JoVEはユニバーシティ・カレッジ・ロンドンとオックスフォード大学から、乳児の侵害受容または痛みの感覚の生理学的相関を調査する論文を発表しました。通常、乳児は有害な刺激に対して泣いたり、表情を変えたりして反応しますが、これは自律神経で脳の皮質下領域に依存していると考えられています。
乳児の侵害受容における大脳皮質と脊髄の関与を理解するために、著者はまず乳児にEEGとEMGの記録を準備します。また、生理学的モニタリングとビデオ録画も設定し、乳児の表情を生理学的データにリンクできるようにしました。中立的な触覚刺激に対する乳児の反応を評価した後、乳児はかかと穿刺(乳児から血液サンプルを採取するために使用される臨床手順)を受けます。データ処理後、これらの乳児の有害刺激と非有害刺激の間で電位を比較でき、新生児が侵害受容情報をどのように解釈するかについて、有意義な結論につながることが期待されます。
JoVEのバイオエンジニアリングセクションは、12月にウィスコンシン大学マディソン校からの記事で、がん幹細胞の遊走を研究するための区画化されたマイクロ流体デバイスの製作を含む、より臨床的な焦点を取ります。デバイス設計に続いて、透明で生物学的に不活性な有機ケイ素化合物であるポリジメチルシロキサン(PDMS)を塗布するためのマスターモールドをフォトリソグラフィーで作成し、生細胞を用いたマイクロ流体アプリケーションに適しています。具体的には、著者らは、悪性度の高い脳腫瘍である多形性膠芽腫に由来する腫瘍幹細胞を区画化されたデバイスにロードし、それらを専用のイメージングシステムに配置して、数日かけてデータを取得します。 これらの著者による
タイムラプスビデオは、がん幹細胞が間質空間と同じようにサイズに制約のあるマイクロ流体チャネルでその形態を調節できることを示しています。また、このようなチャンバーによって可能になる流体分離は、がん幹細胞の遊走に影響を与える可能性のある治療法の薬物スクリーニングを容易にします。
月末、JoVEはフランスを訪れ、パスツール研究所と国立科学研究センターの研究者が、光で活性化するイオンチャネルであるチャネルロドプシンのマウスの嗅球への発現を誘導する方法と、その後の小型発光ダイオード(LED)を使用したニューロン刺激の方法を説明しています。
私たちの著者は、注射針の準備と、成人生まれの神経芽細胞の移動部位である吻側移動流へのウイルスの正確な注射について、詳細なステップバイステップの指示を提供します。さらに、小型LED刺激装置がどのように製造され、較正され、電球の上に準備された頭蓋窓の上に埋め込まれるかを示しています。特に、著者らは、成体生まれのニューロンが既存の嗅神経回路にどのように統合されるかに関心を持っており、覚醒行動動物のLED刺激が、吻側移動流から移動した嗅球のウイルス性神経芽細胞の活性化につながることを示しています。
これらのビデオ記事は、JoVEの12月のハイライトを構成しています。その他の注目すべき今後の記事では、導電性インクを微小電極にパターニングする方法、収縮性リンパ管の細胞質カルシウムを測定する方法、および鋤鼻器官のフェロモンに対するニューロン応答をイメージングする方法について説明しています。