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方法論記事

ショウジョウバエ幼虫神経筋接合部のシナプス電流の焦点 Macropatch 録音

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DOI:

10.3791/56493

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2017年9月25日

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この記事について

サマリー

ショウジョウバエ第 3 齢幼虫神経筋接合部シナプス ボタンの可視化から塊状性シナプス電流を記録できます。この手法は、単一のシナプスブートンのアクティビティを監視できます。

要約

ショウジョウバエ神経筋接合部 (NMJ) はグルタミン酸作動性シナプス伝達を研究するエクセレント モデル システムです。ショウジョウバエ幼虫 NMJ で可視化研究からシナプス電流の焦点の macropatch 録音の手法について述べる。この方法で高倍率、長距離水浸対物レンズ、差動干渉の対照 (DIC) の光学、蛍光顕微鏡と同様に、マイクロ ピペット、記録のカスタマイズ加工を必要添付ファイル。記録電極は選択したシナプスブートン DIC 光学、エピ蛍光、あるいは両方に可視化の上に配置されます。この方法の利点は、リリースのサイトの限られた数のシナプスの活動を監視できます。記録電極は直径数ミクロン、および電極縁外に配置されるリリース サイト記録電流に大きな影響はないです。記録された性シナプス電流高速キネティックがあるし、容易に解決することができます。これらの利点、または非同期の自発的なシナプス活性の増強と突然変異のはえ系統の研究のため特に重要です。

概要

ショウジョウバエは、シナプス伝達を制御する分子機構を研究するエクセレント モデル システムです。ショウジョウバエの神経筋システムは、グルタミン酸とグルタミン酸作動性のリリースの保存の機能を勉強したがってショウジョウバエの神経筋接合部 (NMJ) を使用できます。以来 1 月および 1 月の研究1、3 齢幼虫は興奮性接合電位 (EJPs) または (EJCs) の流れを監視することによって誘発と自発的なシナプス伝達を研究に広く使用されています。EJPs はよく鋭いガラス微小電極を細胞内に記録され、彼らは特定の筋線維のシナプスを作るすべてのボタンを含む全体の NMJ の活動を反映しています。

対照的に、神経やシナプス下肢近くマイクロ ピペット チップを配置することで先んじて、リリースのサイトの限られた数のアクティビティを記録できます。この手法がカッツと Miledi2、採用された当初と焦点細胞外記録が正常にカエル3,4、5マウス6を含むいくつかの NMJ 製剤で採用されています。,

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プロトコル

1 記録電極の作製

電極引き手の
    ガラス電極を引いて
    1. 次を使用
    2. プロトコル (材料の表 を参照してください):
      1. ライン 1: 熱。510 プル - 速度 30 時間 250;2 行目: 熱 490 プル - 速度 30 250 時間します
        。 注: 時間の単位は 1 単位当たり 0.5 ms に対応します。他のユニットは相対的です。ランプのテストが実行された後、すべてのフィラメントの熱の値を調整する必要があります
      2. 。
    3. に確実に ( 図 1 a) 7-10 μ m の範囲で引っ張られた電極内径顕微鏡 (35 倍) を使用します。塵の蓄積を防ぐために密閉容器に毛細血管を格納します
    4. 。
  1. 火研磨
    1. 火ポーランド毛細血管 (1 〜 2 秒の最大熱値の 80-90%) マイクロ フォージを使用して (材料の表 を参照してください)。洗練された電極の最終の内径が 5 μ m ( 図 1 a) 27 を確認します
    2. 。
  2. 曲げ

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結果

焦点距離 macropatch の録音は、選択したシナプス ボタン (図 5) からシナプス アクティビティの監視を有効にします。シナプスブートン (図 5 a, サイト 1) の上に電極を配置すると、記録された mEJCs (図 5サイト 1) は騒音レベルを大幅に上回る振幅があるし、上昇の段階 (サブ ミリ秒の範囲) でシャープします。とき記録電極に移動されます、シナプスブートンから数ミクロン (図 5 aサイト 2)、記録された mEJCs 減少の振幅によってほぼノイズ レベル (図 5 bサイト 2)。記録された EJCs はノイズとほとんど区別できるし、彼らは上昇の段階 (図 5サイト 1 とサイト 2) 長.......

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ディスカッション

ショウジョウバエでは、シナプス伝達の研究に有利なモデル生物を表します。いくつかの録画設定は、シナプス電位、2 つの電極電圧クランプ33,34, 焦点の macropatch とシナプス電流の録音の細胞内の録音を含む、幼虫 NMJ で使用されています。ここで説明したシナプス電流の録音。後者の手法では、可視化研究でシナプス伝達の正確な定量をことができます。

記述されていたプロトコルの成功は批判的に関心のある分野を明確に視覚化し、電極の作製をカスタマイズする能力に依存します。したがって、品質 DIC の光学系、長い作動距離、火災研磨と電極の曲げのためのカスタマイズされた装置と高倍率の水浸対物レンズ、非常に重要です。

このアプローチの利点は、記録電極の下には、いくつかのシナプスの活動を監視できます。注意してください、ただし、電極の縁の近くに位置する研究は、記録された活動へも一因かもしれません。そのため.......

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開示事項

著者が明らかに何もありません。

謝辞

NIH グラント R01 MH 099557 でサポートされています。

....

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
サッター P-97サッター装置P-97マイクロ電極プーラー
成重 MF-830成重MF-830マイクロフォージ
WPI MF200WPIMF200マイクロフォージ
ガラスキャピラリーWPIB150-86-10ガラスキャピラリー
マイクロトーチ 1WG61グレイナー1WG61マイクロトーチ
シルガード184 シリコーンエラストマーキットダウ コーニングSYLGARD 184解剖用プレート準備用シリコーン
解剖用ピンアマゾンB00J5PMPJA幼虫の位置決め用ピン
ピンWPIINC500342ピンを配置し、腸や気管を取り外すためのピンセット。
はさみWPIINC501778幼虫や神経のクチクラを切るためのはさみ。
オリンパスBX61WIオリンパスBX61WI正立顕微鏡
オリンパス Lumplan FL N 60xオリンパスUPLFLN 60X顕微鏡対物レンズ 60X
オリンパス UPlan FL N 10xオリンパスUplanfl N 10X顕微鏡対物レンズ 10X
成重マイクロマニピュレーター成重MHW-33軸水油圧マイクロマニピュレーター
npi Electronic GmbHELC-03XSnpi Electronic GmbHELC-03XS電気生理学的増幅器
A.M.P.I Master 8A.M.P.I.マスター8刺激装置
A.M.P.I Iso-FlexA.M.P.I.Iso-FlexStimulus アイソレータ
TMC 防振テーブルTMC63-9090防振テーブル
TMC ファラデーケージTMC81-333-90ファラデーケージ
Digidata 1322AAxon InstrumentsDigidata 1322ADigidata
ComputerDellDimension 5150Win XP OS
電極ホルダーWPIMEH3SW電極ホルダー
光学フィルターオメガ光学XF 115-2緑色蛍光タンパク質(GFP)検出用フィルターキューブ
pCLAMP 8Axon Instruments8.0.0.81信号記録用ソフトウェア
Quantan社内ソフトウェア-信号処理用ソフトウェア
Canton-S (Wildtype)Bloomington Stock Center64349コントロールフライライン
cpx SH1J.T. Littleton-Complexinの寛大な贈り物アウトフライライン 自然発生的なエキソサイトーシスの増加
CD8-GFPブルーミントンストックセンター5137ニューロン蛍光(GFP)タグ付きフライライン
セット 電気 ノック

参考文献

  1. Jan, L. Y., Jan, Y. N. Properties of the larval neuromuscular junction in Drosophila melanogaster. J Physiol. 262 (1), 189-214 (1976).
  2. Katz, B., Miledi, R. The effect of temperature on the synaptic delay at the neuromuscular junction. J Physiol. 181

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再版と許可

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