Name: Joveの中のこの11月 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-11-01T00:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 51 s
Description: 学ぶ神経科学と生物学の最新研究手法。視覚化実験により神経細胞の行動と複雑な生物プロセスの理解を深め、再現性のある実験技術の進歩を発見する。

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<h2 class="jove_title"><a href="https://www.jove.com/video/3505/">心筋細胞の高速カルシウムフラックスの測定</a></h2>
Urszula Golebiewska1, Suzanne Scarlata2 1Department of Biological Sciences and Geology, Queensborough Community College, 2Department of Physiology & Biophysics, Stony Brook University
レーザー走査型共焦点顕微鏡を用いて、生細胞の遅いフラックスから急速な(マイクロ秒の)カルシウムイベントを分離する方法を提示します。 この方法は、細胞内の数百ピクセルのラインスキャンを記録することにより、カルシウムインジケーターの蛍光強度変動を測定します。 ヒストグラム分析により、さまざまなカルシウムフラックスの時間スケールを分離できます。
<h2 class="jove_title"><a href="https://www.jove.com/video/3373/">固相サブモノマーによるペプトイド高分子の合成と自己組織化による高次ナノシート化 </a></h2>
Helen Tran, Sarah L. ゲール、Michael D. Connolly, Ronald N. Zuckermann Molecular Foundry, ローレンス・バークレー国立研究所
基本的な機器と市販の試薬を含むシンプルで一般的な手動ペプトイド合成法が概説されており、ほとんどの研究室でペプトイドを簡単に合成することができます。両親媒性ペプトイド36merの合成、精製、および特性評価、および高秩序ナノシートへの自己組織化について説明します。
<h2 class="jove_title"><a href="https://www.jove.com/video/3258/">ヒト以外の霊長類における手先の器用さの行動評価</a></h2>
Eric Schmidlin*, メラニー・ケーザー*, Anne- ドミニク・ギンドラット, ジュリー・サヴィダン, Pauline Chatagny, Simon Badoud, Adjia Hamadjida, Marie-Laure Beaud, ティエリー・ワニエ, Abderraouf Belhaj-Saif, Eric M. Rouiller Department of Medicine, University of Fribourg * これらの著者は等しく貢献しました
手先の器用さが主に霊長類の特権であるため、マカクザルでは行動課題が発達しています。手の操作能力と力を測定する4つのリーチと把持のプレエンキャッチタスクにより、中枢神経系の病変後の機能回復を確立し、治療の効果をテストすることができます。
<h2 class="jove_title"><a href="https://www.jove.com/video/3588/">臨床抗体サンプルの食作用活性の測定</a></h2>
Elizabeth G. マクアンドリュー1, アン・ソフィー・デュガスト1, Anna F. Licht1, Justin R. Eusebio1, Galit Alter1, Margaret E. アッカーマン2 1マサチューセッツ総合病院、ラゴン インスティテュート オブ MGH、マサチューセッツ工科大学、ハーバード大学、2セイヤー スクール オブ エンジニアリング、ダートマス カレッジ
蛍光抗原被覆ビーズと複数のFc受容体を発現する単球細胞株を利用して、臨床サンプルからの抗原特異的抗体の食作用を測定するためのハイスループットフローサイトメトリーアッセイを提示します。これにより、関心のある抗原に対して標準化された再現性のある方法で受容体の使用と食作用活性の測定が可能になります。
<h2 class="jove_title"><a href="https://www.jove.com/video/3187/">GFP-アクチンを発現する生内皮細胞におけるアクチン細胞骨格の研究</a></h2>
トラヴィス・M. ドゲット、Jerome W. ルイジアナ州立大学健康科学センターBreslin Department of Physiology(生理学部)、GFP-アクチンを発現する生内皮細胞の顕微鏡イメージングにより、細胞骨格構造の動的変化の特性評価が可能になります。固定検体を使用する技術とは異なり、この方法では、さまざまな物理的、薬理学的、または炎症刺激の前、最中、および後の同じ細胞内のアクチン細胞骨格の時間的変化を詳細に評価できます。
<h2 class="jove_title"><a href="https://www.jove.com/video/3260/">自由に動く実験用マウスの心電図、心拍数、深部体温、活動に関するデータを得る無線テレメトリー送信機の埋め込み</a></h2>
Nikola Cesarovic1, Paulin Jirkof2, Andreas Rettich2, Margarete Arras1 1Division of Surgical Research, University Hospital Zurich, 2Institute of Laboratory Animal Science, University of Zurich(チューリッヒ大学実験動物科学研究所)
自由に動くマウスの生体電位(1誘導心電図)、心拍数、深部体温、自発運動活動の連続測定に使用される市販のテレメトリー送信機を埋め込むための外科的技術が示されています。術後ケアと痛みの緩和、回復、健康、生存率の改善に関する推奨事項とプロトコルも提示されます。
<h2 class =" jove_title"><a href="https://www.jove.com/video/3381">頭蓋顔面間葉のエレクトロポレーション</a></h2>
Jacqueline M. Tabler, Karen J. キングス・カレッジ・ロンドン 頭蓋顔面発達学科
頭蓋顔面軟骨は他の組織と密接に接触して発達し、生きた動物では操作が困難です。エレクトロポレーションを使用して、頭蓋顔面骨格の成長中に分子ツールを送達し、初期胚の影響を回避しています。このアプローチにより、in vivoで候補分子を効率的に試験することが可能となります。
<h2 class="jove_title"><a href="https://www.jove.com/video/3379">嗅球における成人生まれニューロンのスライス電気生理学的記録と光遺伝学的刺激</a></h2>
Matthew Valley, セバスチャン・ワグナー, Benjamin W. ガジャルダ, Pierre-Marie Lledo Laboratory for Perception and Memory, Institut Pasteur and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
ChR2を発現する成人生まれのニューロンは、嗅覚神経回路の機能に対するそれらの寄与を調べるために、スライス電気生理学的調製物で操作することができます。

joveの中のこの11月

November 2011: This Month in JoVE

Journal of Visualized Experimentsの11月号は、霊長類の把握能力を測定するための一連の行動実験から始まります。フリブール大学の研究者らは、動物を快適に拘束し、頭部を正しく配置するための共通の手順に従った、4つの把持・到達タスクを実演しています。Brinkman Boardテストは静止物体への到達能力を評価するために使用され、Rotating Brinkman Boardは動物が物体の位置を予測する必要がある条件下でのテストとなります。Brinkman Boxテストでは、サルが把持タスクを行う際の自由度が制限され、視覚による動作誘導ができない条件下で器用さを調査できます。Brinkman boardおよびboxテストは実験中に得られたビデオ解析のみに依存しますが、drawer reachingタスク装置は、把持力、荷重、および引き出しの位置を監視する検出器を備えており、把握能力だけでなく筋力の測定にも適しています。これら4つのテストを組み合わせることで、前肢遠位部の運動制御を評価する強力なアプローチとなり、フリブール大学のグループは、病変研究および脊髄損傷の潜在的な治療法を検証することを目的とした実験の両方からのデータを提示しています。 Clinical and Translational Medicineでは、チューリッヒ大学病院の外科学研究部門とチューリッヒ大学の実験動物科学研究所の共同研究者が、自由に動く動物で生理学的測定を行うために使用できる無線テレメトリー装置をマウスに植え込む手法を共同で開発しました。この装置は、生体電位活性（ECG、EEG、またはEMG）および温度を測定できる2本のリード線と、腹腔内に植え込み可能な軽量の無線送信機（帯域幅 1-200 Hz）で構成されています。動物のハンドリングによるストレスや麻酔は、生理学的測定に影響を与える既知の混絡要因であるため、無線テレメトリー装置は、乱されていない自然な状態の動物から生理学的データを取得し、さらに複数の動物を同時に測定するための便利な手段となります。 またJoVEは、キングス・カレッジ・ロンドンのLiu Labによる、発達中の*Xenopus laevis*オタマジャクシの頭顔面間葉系に高分子を導入する方法を加え、エレクトロポレーションプロトコルのラインナップを拡充しました。Xenopusのオタマジャクシをエレクトロポレーションチャンバーに移し、核酸を注入した後、エレクトロポレーションを行うことで、発現ベクターまたはモルフォリノを発達中の頭顔面組織に導入します。分化した軟骨への遺伝子導入は本質的に困難ですが、Liu Labは、エレクトロポレーションを通じて、さまざまな発達段階にあるXenopusオタマジャクシの軟骨前駆組織および軟骨組織にモルフォリノを導入できることを示しています。 Bioengineeringでは、ローレンス・バークレー国立研究所のZuckermanグループが、ペプトイドの合成方法を解説しています。ペプトイドはペプチドに類似した生物活性有機分子の一種ですが、側鎖がα炭素ではなくペプチド結合の窒素に結合しているため、タンパク質分解に耐性があります。Zuckermanグループは、ブロモアセチル化反応と臭化物置換反応によってペプチドモノマーを順次添加するサブモノマー合成を実演し、ペプトイドの鎖長と組成を精密に制御できることを示しています。さらに、合成がアミド樹脂上で行われる、すなわち固相合成であるため、合成されたペプトイドの精製が大幅に簡素化されます。また著者らは、新たに合成されたペプトイドを、ナノシートと呼ばれる高度に秩序化された構造へ自己組織化させることができ、これを蛍光顕微鏡および走査電子顕微鏡で可視化できることを示しています。これらのナノシートは、タンパク質や膜の模倣体の潜在的なプラットフォームとして利用できる可能性があります。 同月後半に、JoVEのImmunology and Infectionセクションでは、臨床抗体サンプルに曝露された細胞における食作用を測定するアッセイを特集します。マサチューセッツ総合病院とダートマス大学の共同研究者は、タイムラプスビデオ顕微鏡を用いて、THP-1細胞が抗体結合抗原でコーティングされたビーズを飲み込む様子を示し、食作用の程度を定量化するためのプレートベースのフローサイトメトリー法を提示します。著者らはこの手法を用いて、抗レトロウイルス療法を受けた、あるいは受けていないHIV患者からのサンプルなど、異なる抗体サンプルの食作用誘導能を決定しています。 この11月のJoVEコンテンツのまとめは、今月のハイライトの概要を提供します。その他の注目すべき論文には、血管内皮細胞における細胞骨格ダイナミクスのライブイメージング法、心筋細胞におけるカルシウムフラックスの測定法、および嗅球における成人出生ニューロンのスライス電気生理学などが含まれます。

Joveの中のこの11月

Journal of Visualized Experimentsの11月号は、霊長類の把握能力を測定するための一連の行動実験から始まります。フリブール大学の研究者らは、動物を快適に拘束し、頭部を正しく配置するという共通の手順に従った4つの把握およびリーチング課題を実演します。静止した物体へのリーチングを評価するにはBrinkman Boardテストが用いられ、Rotating Brinkman Boardでは動物が物体の位置を予測する必要がある条件下での評価が行われます。Brinkman Boxテストでは、サルが把握課題を遂行するための自由度が制限され、視覚を用いて動作を誘導できない条件下で巧緻性を調査することが可能です。Brinkman BoardおよびBoxテストは、実験中に得られたビデオ解析のみに依存しますが、ドロワーリーチング課題の装置には、グリップ力、荷重、およびドロワー位置を監視する検出器が備わっており、把握能力だけでなく筋力の測定にも適しています。これら4つのテストを組み合わせることで、前肢遠位部の運動制御を評価する強力なアプローチが提供されます。フリブール大学の研究グループは、病変研究および脊髄損傷の潜在的な治療法を検証することを目的とした実験の両方から得られたデータを提示しています。

臨床・トランスレーショナル医学の分野では、チューリッヒ大学病院外科研究部門とチューリッヒ大学実験動物科学研究所の共同研究者が、自由行動下の動物で生理学的測定を行うために使用される無線テレメトリーデバイスのマウスへの植え込みについて協作しています。このデバイスは、生体電位活動（ECG、EEG、またはEMG）および温度を測定可能な2本のリード線と、腹腔内に植え込み可能な軽量の無線送信機（帯域幅1〜200 Hz）で構成されています。動物のハンドリングによるストレスや麻酔は、生理学的測定に影響を及ぼす既知の交絡因子であるため、無線テレメトリーデバイスは、乱されていない自然な状態の動物から生理学的データを取得し、かつ複数の動物を同時に測定するための便利な手段となります。

またJoVEは、エレクトロポレーション・プロトコルのラインナップに、キングス・カレッジ・ロンドンのLiu研究室による、発生中のアフリカツメガエル（Xenopus laevis）の幼生における頭顔面間充織への高分子導入法を追加します。ツメガエルの幼生をエレクトロポレーションチャンバーに移して核酸を注入し、エレクトロポレーションを行うことで、発現ベクターまたはモルフォリノを発生中の頭顔面組織に導入します。分化した軟骨への遺伝子導入は本質的に困難ですが、Liu研究室は、エレクトロポレーションを通じて、さまざまな発生段階におけるツメガエル幼生の軟骨前組織および軟骨組織にモルフォリノを導入できることを示しています。

バイオエンジニアリングの分野では、ローレンス・バークレー国立研究所のZuckermanグループが、ペプトイドの合成法を解説します。ペプトイドはペプチドに類似した生物活性を持つ有機分子の一種ですが、側鎖がα炭素ではなくペプチド結合の窒素に結合しているため、タンパク質分解に耐性があります。Zuckermanグループは、ブロモアセチル化反応と臭化物置換反応においてペプチドモノマーを逐次的に添加するサブモノマー合成を実演し、これによりペプトイドの鎖長と組成を精密に制御することが可能になります。さらに、合成がアミド樹脂上で行われる固相合成であるため、合成されたペプトイドの精製が大幅に簡素化されます。著者らはまた、新しく合成されたペプトイドが、ナノシートと呼ばれる高度に秩序化された構造へと自己組織化し、それが蛍光顕微鏡および走査電子顕微鏡で可視化できることを示しています。

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生物学

学ぶ神経科学と生物学の最新研究手法。視覚化実験により神経細胞の行動と複雑な生物プロセスの理解を深め、再現性のある実験技術の進歩を発見する。

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Aaron Kolski-Andreaco

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