このプロトコルは、合成と性質、組織学的解析および検出に続いてアルツハイマー病モデルを確立する大人のゼブラフィッシュでアミロイド毒性を生成する単量体のアミロイド β42 ペプチドの注入について説明します。集計。
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このプロトコルは、合成と性質、組織学的解析および検出に続いてアルツハイマー病モデルを確立する大人のゼブラフィッシュでアミロイド毒性を生成する単量体のアミロイド β42 ペプチドの注入について説明します。集計。
アルツハイマー病 (AD) は毒性アミロイド-β42 の積み重ねで (Aβ42) ペプチドはシナプス変性、炎症、神経細胞の死につながる神経変性疾患を衰弱させると学習障害。人間は、神経幹細胞/前駆細胞 (NSPCs) および減らされた神経の増殖能力の障害のため一部広告の場合失われた神経細胞を再生できません。したがって、効率的な再生治療は、増殖を高める必要がありますもと NSPCs。 ゼブラフィッシュ (動脈分布) の神経因性の能力は再生の有機体、設計できるかを基本的な分子プログラムを学ぶことができます。広告に取り組むために治療のアプローチ。このため、ゼブラフィッシュの広告のようなモデルの生成が必要でした。私たちの方法論を使用して、組織の透過能力を持つ大人ゼブラフィッシュ脳に Aβ42 ペプチドの合成誘導体を導入し、病の病理と再生の応答を分析できます。既存のメソッドまたは動物モデル上の利点は、ゼブラフィッシュはどの脊椎動物の脳を自然に再生成でき、したがって内因性の NSPCs より良い人間神経変性疾患の治療に役立つ私たちを教えることができます。したがって、大人ゼブラフィッシュ脳にアミロイド毒性モデルは神経科学と臨床医学の分野で研究のための新しい道を開く可能性があります。また、このメソッドの単純な実行は、コスト効果の高い、効率的な実験的評価できます。本稿では、合成とゼブラフィッシュ脳への Aβ42 ペプチドの注入をについて説明します。
広告は、ニューロンの損失によって特徴付けられる慢性の進行性疾患で大脳皮質1,2,3,4、5のシナプスします。広告の古典的な神経病理学的特徴アミロイドペプチドの成膜であり、原線維変化の形成のもつれ (Nft)6。老人斑、アミロイド斑とも呼ばれますは、脳実質5β プリーツ構造を形成するアミロイド β (a β) ペプチドで構成されます。AD 患者における Aβ42 の蓄積には、病気の進行の早期かつ重要な役割があります。広告は、シナプスの機能障害、障害の可塑性と神経細胞の損失7,8,9,10につながるイベントの連鎖をトリガーします。
魚類ゼブラフィッシュ成体脳研究幹細胞の可塑性11,12,13,14,15,の調節に優れたモデルとして16,17,18,19、20広告21,22,23 を含む中枢神経系 (CNS) におけるさまざまな病気 ,24。利用可能な実験方法19,20,25,26,27,28,29,の広大な配列のため30,31, これらの研究は有益であり、実現可能です。ゼブラフィッシュ中枢神経系13,15,32,33,34,35,36,37を補充することが 38, 神経細胞の損失19,39,40,41,42,43後、活性化分子のプログラムを使用しての一部 44。したがって、ゼブラフィッシュ神経変性疾患モデルの確立は、脊椎動物の脳の再生能力と幹細胞生物学に関する新規質問に対処を助けることができます。
最近では、合成 Aβ42 ペプチド (表 1)39を注入することによって成人脳のアミロイド毒性モデルを開発しました。この注射原因神経変性疾患表現型 (例えば, 細胞死、ミクログリア活性化、シナプス変性および記憶障害)、人間の脳の病理を彷彿を惹起するため、ゼブラフィッシュを使用ことができますを示すゼブラフィッシュ脳の神経変性、ペプチドを免疫組織化学的染色と大人ゼブラフィッシュ中枢神経系がすることができます再生の分子機構検出できる Aβ42 には、39が識別されます。このプロトコルを示す cerebroventricular (CVMI) の注入法27,39,45,46を用いたゼブラフィッシュ脳にアミロイド ペプチドの注入アミロイド沈着 (図 1) を模倣します。CVMI では、β シート構造として射出時に集約し、毒性を発揮するペプチドを提供する斬新な方法を提供します。ペプチドは、心室全体の吻尾軸45沿線をターゲット、脳全体均等に配布されます。さらに、このメソッドは、大人ゼブラフィッシュ脳アミロイドの包有物の NSPCs の形態学的および分子応答を解析できます。このような研究は私たち哺乳類で成功脳修復のため、洞察を提供します。本手法は、失われたニューロンと機能回復の補充を誘導する広告のような症状の後再生が成功応答の必要な分子機構を理解する使用できます。
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この議定書、EU ガイドラインによって提案された標準的な手順 (2010/63) と生物学および薬 (EuFishBioMed) でカールスルーエ研究所の技術 (キット) の魚モデルのヨーロッパの社会。後、ここに記載されているすべてのメソッド (Landesdirektion ドレスデン; 文書番号 TVV-52/2015 年) 倫理委員会によって承認されました
。1 です Aβ42 ペプチド作製
2。注入混合物の調製
3。麻酔
4。Cerebroventricular マイクロインジェクション
5。回復
6。ティッシュの準備と押します
7。免疫組織化学染色と顕微鏡
注: 加湿チャンバー内でインキュベーションのすべての手順を実行します。すべての洗浄手順は、各 10 分
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合成ペプチドを浄化するために使用された高速液体クロマトグラフィーと質量分析法は、精製したアミロイド β ペプチドの特徴に使用されています。A β ペプチドの分離を改善するために 50 ° C に加熱した HPLC カラムとすべての画分を採取しました。正しく合成ペプチドを識別するには、すべての画分の質量分析を行った。高精度のクロマト グラムは、化合物の純度を示しています。高精度 (すなわち、必要なアミロイド β ペプチドの比率を充電する正しい質量) に 1 つのピークが得られた HPLC 分画は、さらに実験 (図 2) の処理でした。
総計を形作るにおけるペプチドの機能を評価するには、様々 な分光学的手法39,48,
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アミロイド ペプチドは、変異またはさまざまなタグを含めるに変更できます。例えば、スクランブル アミロイド ペプチドを生成することができますとペプチドの N 末端ペプチド最後の蛍光タグでラベルまたはキャリア ペプチド39が付いたできます。同様に、このプロトコルでは、キャリアのペプチドは、細胞浸透性ペプチド TR 深い輸送貨物に有効性のために脳組織39。さらに、本手法は、注入と有毒集計50,51を引き起こす可能性が様々 なペプチドの解析します。したがって、私たちのシステムは、ゼブラフィッシュ脳とそのような毒性の細胞影響を分析に有毒な蛋白質の手動注入の汎用解析法を提供しています。
アミロイド ペプチド集計迅速、かつその、株式、水 DMF アセトニ トリル水溶液、保管する必要があり、PBS 0.5 注入前に h と混合する必要があります。ソリューションの大規模な集計は、注射液が注...
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この作品は、DZNE とヘルムホルツ協会 (VH-NG-1021)、CRTD、によって支持されたドレスデン工科大学 (FZ 111、043_261518) と DFG (KI1524/6) (c. k.);ライプニッツ学術連合 (SAW-2011 IPF-2) と BMBF (BioLithoMorphie 03Z2E512) で、(Y.Z.)。我々 も感謝したいウルリケ ・ ホフマン ペプチド合成用とナンディニ アショーカ、Prayag Murawala エリー田中については手順を撮影中。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| Fmoc保護アミノ酸 | IRIS Biotech GmbH (Marktredwitz, Germany) | 固相ペプチド合成用Fmocベースのアミノ酸 (SPPS) | |
| N,N,N′,N′-Tetramethyl-O-(1H-benzotriazol-1-yl)uronium hexafluorophosphate (HBTU) | IRIS Biotech GmbH (Marktredwitz, Germany)IRIS Biotech GmbH (Marktredwitz, Germany) | RL-1030 | Activator |
| Oxyma | IRIS Biotech GmbH (Marktredwitz, Germany) | RL-1180 | ラセミ化抑制剤 |
| N,N-ジイソプロピルエチルアミン | IRIS Biotech GmbH (マルクトレドヴィッツ、ドイツ) | SOL-003 | ベース |
| ジメチルホルムアミド | IRIS Biotech GmbH (マルクトレドヴィッツ、ドイツ) | SOL-004 | 溶剤 |
| N-メチルモルホリン | Thermo Fisher (Kandel) GmbH, ドイツ | A12158 | ベース |
| 1-ヒドロキシベンゾトリアゾール水和物 (HOBT) | Sigma-Aldrich Co. LLC. (St. Louis, MO, USA) | 157260 ALDRICH | Activator |
| Piperidine | MERCK KGaA (ダルムシュタット, ドイツ) | 822299 | Fmoc deprotection reagent |
| ジクロルメタン (DCM) | MERCK KGaA (ダルムシュタット, ドイツ) | 106050 | 溶媒 |
| ギ酸 (FA) | MERCK KGaA (ダルムシュタット, ドイツ) | 100264 | 用緩衝液成分 |
| MERCK | KGaA (ダルムシュタット、ドイツ) | 808260 | Clevage Mixture試薬 |
| Triisopropylsilane(TIS) | MERCK KGaA(ダルムシュタット、ドイツ) | 233781 ALDRICH | Clevage Mixture試薬 |
| アセトニトリル(UPLC/LCMS用) | Sigma-Aldrich Laborchemikalien GmbH | 34967-1L | 溶媒 |
| アセトニトリル(HPLC用) | VWR International Ltd, England | 83639.320 | 溶媒 |
| Diethylether | VWR International Ltd, England | 23811.326 | ペプチド沈殿用溶媒 |
| Dithiotritol (DTT) | VWR International Ltd, England | 0281-25G | Clevage Mixture reagent |
| TentaGel S RAM Fmoc rink amide resin | Rapp Polymere GmbH (Tuebingen, Germany) | S30023 | SPPS ペプチド合成用固相 |
| 5 ml シリンジ with included filters | Intavis AG (Cologne,ドイツ) | 34.274 | SPPSおよび固相 |
| ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)フィルター | ザルトリウス・ステッティム(フランス、オーバーニュ) | 11806-50-N | 沈殿ペプチドのろ過ポリ |
| フッ化ビニリデン(PVDF)シリンジフィルター | Carl Roth GmbH + Co. KG Karlsruhe | KC78.1 | HPLC |
| ペプチドシンセサイザーIntavis | 、ケルン、ドイツ | ResPep SL | 自動固相ペプチド合成装置 |
| Water Alliance HPLC | Waters, Milford Massachusetts, USA | Waters 2998, Waters e2695 | 半分取逆相高圧液体クロマトグラフィー (HPLC) |
| PolymerX, ビーズサイズ 10μm, 250x10 mm | Phenomenex Ltd. ドイツ | 00G-4328-N0 | 多孔質ポリスチレンジビニルベンゼン HPLC カラム |
| Milli-Q Advantage A10, with a Milli-Q filter | EMD Millipore Corporation, Billerica, MA, USA | LCPAK0001 | 浄水システム |
| ろ過ユニット | Sartorius Stedtim (Aubagne, France) | 16307 | ペプチド沈殿用ろ過ユニット |
| UPLC Aquity with UV Detector | Waters, Milford Massachusetts, USA | M09UPA 664M | Analytical reverse phase ultra HPLC for LC-MS |
| ACQUITY UPLC BEH C18, ビーズサイズ 1.7 μm, 50x2.1 mm | Waters, Milford Massachusetts, USA | 186002350 | Analytical C18 カラム |
| ACQUITY TQ 検出器 | Waters, Milford Massachusetts, USA | QBB908 | エレクトロスプレーイオン化質量分析計 (ESI-MS) |
| CHRIST ALPHA 2-4 LD plus + vacuubrand RZ6 | Martin Christ Gefriertrocknungsanlagen GmbH, Germany | 16706, 101542 | Lyophilizer with vaccum |
| pump Paradigm plate reader | ベックマン・コールター | ||
| MESAB (エチル-m-アミノ安息香酸メタンスルホン酸) | Sigma-Aldrich | A5040 | |
| シャーレ | Sarstedt | 821.472 | |
| リン酸緩衝生理食塩水 | Life Technologies, GIBCO | 10010-056 | |
| ニードル | ベクトン-ディキンソン | 305178 | |
| 解剖顕微鏡 | オリンパス, ライカ,ツァイス | メーカー | |
| デュモンピンセット | ワールド精密機器 | 501985 | |
| ギリー 解剖鉗子 | ワールド精密機器 | 501265 | |
| ガラス注入キャピラリー | ワールド精密機器 | TWF10 | |
| PicoNozzle | 世界精密機器 | 5430-12 | |
| 空気圧PicoPump | World Precision Instruments | SYS-PV820 | |
| リングイルミネーター。リングライトガイド | パークランドサイエンティフィック | ILL-RLG | |
| クライオスタット | ライカ | CM1950 |
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