ここでは、分離し、構造、嗅力海ヤツメウナギの推定フェロモン化合物の行動応答を評価するためのプロトコルを提案する.
ここでは、分離し、構造、嗅力海ヤツメウナギの推定フェロモン化合物の行動応答を評価するためのプロトコルを提案する.
バイオアッセイ誘導の分別は、生理・行動生物検定の結果を使用して分離とアクティブなフェロモン化合物の同定をガイドする反復的なアプローチです。このメソッドは、幅広い動物種のフェロモンとしてその関数化学信号の正常性状に起因しました。海ヤツメウナギは行動または生理学的な応答を仲介するフェロモンを検出する嗅覚に頼る。私たちはこの魚の生物学の知識を使用して推定されるフェロモンの機能を仮定するし分離とアクティブなフェロモン成分の同定。クロマトグラフィーは、抽出、集中、およびエアコンの水から化合物の分離に使用されます。電気 olfactogram (EOG) 録音する分数は嗅覚応答を引き出すを決定するため行われています。2 つの選択肢迷路行動アッセイは、臭気の分数のいずれかがアクティブな行動もし、好みを誘発するかどうかを決定する使用されます。分光法と分光学的方法は、分子量や構造解明を支援する構造の情報を提供します。純粋な化合物の生物活性を EOG と行動実験で確認しました。迷路の中にみられる行動応答は最終的に自然のストリーム設定の機能を確認するためのフィールド設定で検証しなければなりません。これらの生物検定は、1) 分別プロセスをガイドし、2) 確認するデュアル役割と、分離されたコンポーネントの活性の定義します。ここでは、分別のバイオアッセイ誘導アプローチの有用性を例証する海ヤツメウナギ フェロモン同定の代表的な結果を報告します。海ヤツメウナギ フェロモンの同定は、フェロモン通信システムの変調が侵襲的海ヤツメウナギ ラウレンツィアーナ五大湖にオプションの中では特に重要です。このメソッドは、イチイの広範な配列の化学交信を特徴付けるし、水系の化学生態学に光を当てるに容易に適応できます。
フェロモンは、食料源を検索、検出捕食者および個体1の社会的な相互作用を仲介することでそれらを支援する個人によってリリースされた特定の化学信号です。昆虫のフェロモン ・ コミュニケーションはずっとよく勉強2;しかし、化学的同定と水生脊椎動物フェロモンの生物学的機能が検討されていないとして広く。Id の知識とフェロモンのリリースの機能は、絶滅危惧種3,4または制御害虫種5,6の回復を容易に適用できます。これらの技術のアプリケーションは、分離・生理活性フェロモン成分の同定を必要とします。
フェロモンの同定は、天然物化学の枝です。フェロモン研究の進歩は、フェロモン分子自身の性質上、部分的に制限されています。フェロモンは、不安定になり、少量でリリースされた、揮発性7,8または9水溶性化合物の微量を検出するだけいくつかのサンプリング手法が存在します。フェロモン的なアプローチには、1) 知られている化合物、2) メタボロミクス、および 3) バイオアッセイ誘導分別の対象となるスクリーニングが含まれます。知られている化合物の標的スクリーニングは、フェロモンとして機能するいると仮定の生理的過程の市販の代謝の副産物をテストします。研究者のみ知られており、利用可能な化合物をテストできますので、この方法は制限されています。ただし、それをもたらしました金魚の性ホルモンの成功した識別関数フェロモン10、11,12として。メタボロミクスは、潜在的な生物学的システム13内低分子代謝産物を区別する第 2 フェロモン同定アプローチです。2 つのグループ (すなわちアクティブと非アクティブのエキス) の代謝プロファイルの比較により、潜在的な代謝プロファイルの id 構造の解明から代謝物を精製し、生物活性は確認された14です。特定の混合物の複雑な配合の添加剤または相乗効果、代謝物は一緒にではなく、分数13のシリーズとしてと見なされるために、メタボロミクスで検出される可能性が高い。まだ、メタボロミクスの実装は、結果のデータは、新規構造の解明を促進しないので合成参照の可用性に依存します。
バイオアッセイ誘導の分別、2 つのフィールドにまたがる統合、反復的なアプローチ: 化学および生物学。このアプローチは、分離とアクティブなフェロモン化合物の同定をガイドするのに生理・行動生物検定の結果を使用します。粗野なエキスは、 (すなわち、分子サイズ、極性等)の化学的性質によって分別され、生物検定および/または電気 olfactogram (EOG) 録音でのテストです。生理活性成分をスクリーニング、分別および EOGs および/または生物検定の手順を繰り返ししています。分子量と合成される化合物のテンプレートを生成する構造情報提供分光法と分光学的方法により純粋な活性化合物の構造を明らかにします。バイオアッセイ誘導の分別には、多様な代謝と生合成の経路から予測される可能性が高いではないユニークな化学のスケルトンと潜在的新規フェロモンをもたらすことができます。
ここでは、分離し、男性の海ヤツメウナギ セックス フェロモン化合物の生物活性を評価するために使用するバイオアッセイ誘導分別のプロトコルについて述べる。海ヤツメウナギ (カワヤツメ属 marinus) は、これらの魚は大きく 3 つの段階から成る、さくの生活史を仲介する化学手掛かりの嗅覚の検出に依存するため、フェロモン ・ コミュニケーションを研究する理想的な脊椎動物のモデルです。幼虫、少年、大人。海ヤツメウナギ淡水ストリームの底に穴を掘る、抜本的な変態、湖または海洋大ホスト魚を寄生彼らに移行する少年に変換します。ホストの魚からデタッチ後大人は産卵ストリームに戻って移行, ストリーム居住者幼虫15,16,17,18,19 発表渡り鳥のフェロモンに導かれて.成熟した雄は産卵場に登る、仲間を集めるし、約一週間、断続的に産卵して死ぬ15,20の多成分性フェロモンをリリースします。海ヤツメウナギ フェロモンの同定は、フェロモン通信システムの変調がラウレンツィアーナ五大湖21の侵襲の海ヤツメウナギにオプションの中では重要です。
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ここで説明するすべての方法は、制度的動物ケアおよび使用委員会のミシガン州立大学 (AUF # 03/14-054-00 と 02/17-031-00) によって承認されています。
1. 収集と海ヤツメウナギの抽出水を完備
2 クロマトグラフィーとプールの画分の分離
3. 電気 olfactogram (EOG) 臭気分数/化合物を識別するために録音
4. 2 つの選択肢迷路行動活性分画/化合物を識別するために行動の生物検定

5. クロマトグラフィー分離活発な分数から純粋な化合物の
6 質量分析法 (MS) と核磁気共鳴 (NMR) 純粋な化合物の構造解明
7. EOG とバイオアッセイ純粋な化合物を確認するため、臭気とアクティブな行動
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バイオアッセイ誘導分別のプロトコルで説明されている手順をまとめた図を図 1に示します。プロトコルには、分離し、構造、嗅覚の効力 5 推定海ヤツメウナギ フェロモン (図 2) の行動の活性を評価する手順が含まれます。質量分析および NMR データ (図 3および図 4) を使用して、petromyzene A B と petromyzone A ~ C の構造を完備の成熟した男性海ヤツメウナギ22,29水から解明しました。
眼球運動記録 (図 5
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魚は、化学の世界はまだ識別される化合物の完全に住んでいます。バイオアッセイ誘導分別識別しサクラマス31、アジア象32、および海ヤツメウナギ33で観察など、多くの化学的相互作用を仲介する生理活性分子を特徴付ける重要な証明されています 34,35。バイオアッセイ誘導分別が正確にトレースし、pinpoint 開始から生理活性物質を抽出精製されたアクティブな化合物に効果的です。このアプローチを使用すると、特定の生理活性化合物は、化合物知られている生合成経路からを予測することがないユニークな化学スケルトンを小説を明らかにできます。
眼球は、どの留分や化合物を引き出す嗅覚応答を決定するため行われています。いくつかの技術的な考慮事項は、眼球と推定されるフェロモン嗅覚応答を正確に測定することが不可欠。まず、機関動物ケア...
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米国地質調査ハモンド湾生物ステーションの研究施設の利用、米魚類野生生物局と水産のスタッフと海カナダ海ヤツメウナギを提供するために感謝しますこの研究は、李維、柯李五大湖漁業委員会からの補助金によって支えられました。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| フィラメント付きプレミアムスタンダード壁ホウケイ酸キャピラリー | ワーナーインスツルメンツ | G150F-4 | 記録および参照電極(外径1.5 mm、内径0.86 mm) |
| ピペットプーラー機器 | 成茂 | PC-10 | EOG用電極を引っ張ります |
| ダイヤモンド先端ガラスカッター | EOG用電極 | の一般的な | |
| ホウケイ酸ガラスキャピラリー | ワールドプレシジョンインスツルメンツ | 1B150-4 | EOG |
| 用臭気剤送達管記録電極ホルダー Eシリーズ ストレートボディ ガラスキャピラリー用Ag/AgClペレット 外径1.5mm | ワーナーインスツルメンツ | ESP-M15N | 記録電極 |
| ホルダー Eシリーズ ハンドル付 Ag/AgClペレット ガラスキャピラリー用 外径 1.5 mm | ワーナー・インスツルメンツ | E45P-F15NH | 参照電極ホルダー |
| 1 mm ピン | ワーナー・インスツルメンツ | WC1-10 | ブリッジ用基準電極ホルダー |
| mm ピン | ワーナー・インスツルメンツ | WC2-5 | ブリッジ用基準電極ホルダー |
| 寒天 | シグマ | A1296 | 溶融寒天 |
| 塩化カリウム(KCl) | シグマ | P9333 | 3M KCl電極と電極ホルダーを充填する |
| ピペット マイクロフィル | ワールド精密機器 | 電極と電極ホルダーを充填する | MF28G-5 |
| L-アルギニン | シグマ | A5006EOG | 用ポジティブコントロール臭気剤 |
| メタノール | シグマ | 34860 | |
| ウォーターバス | カスタムメイド | N/A | EOGの臭気物質を保持 |
| 3-アミノ安息香酸エチルエステル(MS222) | Syndel USA | Tricaine1G | EOG麻酔薬 |
| ガラミントリエチオジド | シグマ | G8134-5G | EOG麻痺性 |
| 1mLシリンジ | バイオサイエンス | 301025 | 麻痺性 |
| 下針26G 5/8 | BDバイオサイエンス | 305115 | 麻痺性 |
| ローラークランプ | ワールドプレシジョン器械 | 14043-20 | ヤツメウナギの口への麻酔薬の流動度を調節する |
| 塩化ナトリウム(NaCl) | J.T. Baker | 3624-05 | 0.9%生理食塩水の準備のための |
| 試料の段階としてV字型プラスチック スタンド | カスタムメイド | のN/A | はEOGの間にヤツメウナギを保持 |
| プラスチックトラ | カスタムメイド | のN/A | はEOGのメスの刃の間にV字型のプラスチックスタンドを保持する |
| #11 | EOG | 解剖用 | 10011-00 |
| メスハンドル-#3 | ファインサイエンスツール | 10003-12 | EOG解剖用 |
| ストレート超微細鉗子 | ファインサイエンスツール | 11252-00 | 、デュモン #5SF 鉗子 |
| 湾曲した超微細鉗子 | ファインサイエンスツール | 11370-42 | 、モリアMC40B |
| ストレートプリングハサミ | EOG解剖のための | 15003-08 | |
| EOG解剖のための | 実体顕微鏡 | ツァイス | ディスカバリーV8 |
| イルミネーターライト | EOG解剖のための | ツァイス | CL 1500エコ |
| プラスチックチューブ | 再循環EOGセットアップとウォーターバスを接続する | ための汎用 | |
| 臭気剤送達チューブ | カスタムメイド | N/A | |
| Inラインフィルターとガスケットセット | Lee Company | TCFA1201035A | |
| マイクロマニピュレーター | 成重 | MM-3 | 電極と臭気物質送達毛細管を配置する |
| 磁気保持装置 | Kanetec | MB-K | |
| バルブドライバー | Arduino | 気刺激用バルブの開度を制御する | カスタムメイド |
| 電磁弁 | Leeニ | オイ刺激用バルブ | |
| NeuroLog AC/DCアンプ | Digitimer Ltd.LFAA1201618H会社 | NL106 | |
| Digitimer株式会社 | NeuroLog DCプリアンプ | NL102G | 、エリクトリカル信号の振幅を大きくする |
| ローパス60Hzフィルター | ジタイマー株式会社 | NL125 | |
| デジタイザー | Molecular Devices LLC | Axon Digidata 1440A | |
| デルコンピュータ(OptiPlex 745) Axoscopeデータ取得ソフトウェア | Molecular Devices LLC | AxoScopeバージョン10.4 | |
| ファラデーケージ | カスタムメイド | N/A | 電磁ノイズシールド |
| 2択迷路 | カスタムメイド | N/A | プラスチックライナーで覆われた防水マリングレードの合板 |
| ゴミポンプ | ホンダ | WT30XK4A | 近くの川からの水で迷路を埋めます |
| 付き | コールパーマー | マスターフレックス07557-00 | の臭気物質を管理する |
| インバーター発電機 | ホンダ | EU1000i | はパースタルティックポンプをパワーします |
| リリースケージ | カスタムメイド | N/A | 迷路でヤツメウナギを順応させるために使用される |
| メッシュ | ジェネリック | 迷路の寸法を封じ込め、メッシュローラーで水の乱気流を最小限に抑えるために使用されます | |
| バケツ (5ガロン) | ネリック | 臭気物質を混合するために | |
| 流量計 | マーシュ・マクバーニー | Flo-Mate 2000 | 排出を測定するために |
| XAD 7 HP 樹脂 | ダウ化学 | 37380-43-1 | 調整水の抽出用 |
| メタノール | Sigma | 34860 | 調整水の抽出用) |
| ウォーターバス | ヤマト | BM200 | |
| 凍結乾燥機 | Labconco | CentriVap コンセキュレーター コンセクター コンセクション水抽出用 | |
| クロロホルム | シグマ | CX1050 | フラ |
| シリカゲル 70-230 | シグマ | 112926-00-8 | クションプールの分離用 |
| シリカゲル 230-400 | シグマ | 112926-00-8 | フラクションプールの分離用 |
| コートシリカゲルTLCプレート | クションプールの分離のための | シグマ | 99571 |
| アニサルデヒド | クションプールの分離のための | シグマ | A88107 |
| セファデックスLH-20 | GEヘルスケア | 17-0090-01 | フラクションプールの分離のための |
| アンバーライトXAD 7 HP樹脂 | 水の抽出のための | シグマ | XAD7HP |
| 4、2.5L容量ガラスコラム | エースガラス株式会社 | 5820 | 調整水の抽出用 |
| アセトン | シグマ | 650501 | 、調整水の抽出用 |
| TQ-S TOF LC 質量分析計(または同等品) | Waters Co. | N/A | 構造解明用 |
| バイナリーHPLCポンプ | Waters Co. | フラクションプール/化合物の分離のための | 1525 |
| Agilent NMR分光計、900MHz(または同等品) | 構造解明のための | Agilent | N / A |
| Rotovap乾燥システム | Buchi | RII | 調整水の抽出用 |
| UVランプ (254 nm) | スペクトロニクス株式会社 | ENF-240C | 薄層クロマトグラフィー用 |
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