Name: アルツハイマー病(AD)の神経モデルにおけるミトコンドリア関連小胞体膜(MAM)安定化の定量的解析 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-01-10T12:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 41 s
Description: 学ぶアルツハイマー病におけるミトコンドリア関連小胞体膜の定量的安定化解析法。生細胞イメージングとキモグラフィー技術を用いてMAM動態を測定し、神経変性疾患の病態理解と治療薬開発に貢献する。

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

<meta charset="utf8"></head><body>アルツハイマー病の3次元神経モデルにおけるMAMの安定化

<ol><li>Giacomello, M., Pellegrini, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+coming+of+age+of+the+mitochondria-ER+contact%3A+a+matter+of+thickness%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Death+Differ%22%5BJournal%5D)">The coming of age of the mitochondria-ER contact: a matter of thickness.</a> Cell Death Differ. 23 (9), 1417-1427 (2016).</li>
<li>Degechisa, S. T., Dabi, Y. T., Gizaw, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+mitochondrial+associated+endoplasmic+reticulum+membranes%3A+A+platform+for+the+pathogenesis+of+inflammation-mediated+metabolic+diseases%5BTitle%5D)+AND+%22Immun+Inflamm+Dis%22%5BJournal%5D)">The mitochondrial associated endoplasmic reticulum membranes: A platform for the pathogenesis of inflammation-mediated metabolic diseases.</a> Immun Inflamm Dis. 10 (7), e647(2022).</li>
<li>Schon, E. A., Area-Gomez, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mitochondria-associated+ER+membranes+in+Alzheimer+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Cell+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Mitochondria-associated ER membranes in Alzheimer disease.</a> Mol Cell Neurosci. 55, 26-36 (2013).</li>
<li>Erpapazoglou, Z., Mouton-Liger, F., Corti, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((From+dysfunctional+endoplasmic+reticulum-mitochondria+coupling+to+neurodegeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Neurochem+Int%22%5BJournal%5D)">From dysfunctional endoplasmic reticulum-mitochondria coupling to neurodegeneration.</a> Neurochem Int. 109, 171-183 (2017).</li>
<li>Sala-Vila, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interplay+between+hepatic+mitochondria-associated+membranes%2C+lipid+metabolism+and+caveolin-1+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Interplay between hepatic mitochondria-associated membranes, lipid metabolism and caveolin-1 in mice.</a> Sci Rep. 6, 27351(2016).</li>
<li>Fujimoto, M., Hayashi, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+insights+into+the+role+of+mitochondria-associated+endoplasmic+reticulum+membrane%5BTitle%5D)+AND+%22Int+Rev+Cell+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">New insights into the role of mitochondria-associated endoplasmic reticulum membrane.</a> Int Rev Cell Mol Biol. 292, 73-117 (2011).</li>
<li>Hung, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Proteomic+mapping+of+cytosol-facing+outer+mitochondrial+and+ER+membranes+in+living+human+cells+by+proximity+biotinylation%5BTitle%5D)+AND+%22eLife%22%5BJournal%5D)">Proteomic mapping of cytosol-facing outer mitochondrial and ER membranes in living human cells by proximity biotinylation.</a> eLife. 6, e24463(2017).</li>
<li>Area-Gomez, E., Schon, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+the+pathogenesis+of+Alzheimer%27s+disease%3A+The+MAM+hypothesis%5BTitle%5D)+AND+%22FASEB+J%22%5BJournal%5D)">On the pathogenesis of Alzheimer's disease: The MAM hypothesis.</a> FASEB J. 31 (3), 864-867 (2017).</li>
<li>Rizzuto, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Close+contacts+with+the+endoplasmic+reticulum+as+determinants+of+mitochondrial+Ca2%2B+responses%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Close contacts with the endoplasmic reticulum as determinants of mitochondrial Ca2+ responses.</a> Science. 280 (5370), 1763-1766 (1998).</li>
<li>Sukhorukov, V. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+mechanisms+of+interactions+between+mitochondria+and+the+endoplasmic+reticulum%3A+A+new+look+at+how+important+cell+functions+are+supported%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">Molecular mechanisms of interactions between mitochondria and the endoplasmic reticulum: A new look at how important cell functions are supported.</a> Mol Biol. 56 (1), 59-71 (2022).</li>
<li>Zhang, P., Konja, D., Zhang, Y., Wang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Communications+between+Mitochondria+and+endoplasmic+reticulum+in+the+regulation+of+metabolic+homeostasis%5BTitle%5D)+AND+%22Cells%22%5BJournal%5D)">Communications between Mitochondria and endoplasmic reticulum in the regulation of metabolic homeostasis.</a> Cells. 10 (9), 2195(2021).</li>
<li>Ziegler, D. V., Martin, N., Bernard, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cellular+senescence+links+mitochondria-ER+contacts+and+aging%5BTitle%5D)+AND+%22Commun+Biol%22%5BJournal%5D)">Cellular senescence links mitochondria-ER contacts and aging.</a> Commun Biol. 4 (1), 1323(2021).</li>
<li>Csordas, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structural+and+functional+features+and+significance+of+the+physical+linkage+between+ER+and+mitochondria%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">Structural and functional features and significance of the physical linkage between ER and mitochondria.</a> J Cell Biol. 174 (7), 915-921 (2006).</li>
<li>Cieri, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((SPLICS%3A+a+split+green+fluorescent+protein-based+contact+site+sensor+for+narrow+and+wide+heterotypic+organelle+juxtaposition%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Death+Differ%22%5BJournal%5D)">SPLICS: a split green fluorescent protein-based contact site sensor for narrow and wide heterotypic organelle juxtaposition.</a> Cell Death Differ. 25 (6), 1131-1145 (2018).</li>
<li>Carpio, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((BOK+controls+apoptosis+by+Ca%282%2B%29+transfer+through+ER-mitochondrial+contact+sites%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Rep%22%5BJournal%5D)">BOK controls apoptosis by Ca(2+) transfer through ER-mitochondrial contact sites.</a> Cell Rep. 34 (10), 108827(2021).</li>
<li>Prudent, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MAPL+SUMOylation+of+Drp1+stabilizes+an+ER%2Fmitochondrial+platform+required+for+cell+death%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Cell%22%5BJournal%5D)">MAPL SUMOylation of Drp1 stabilizes an ER/mitochondrial platform required for cell death.</a> Mol Cell. 59 (6), 941-955 (2015).</li>
<li>Zellmer, J. C., Tarantino, M. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stabilization+of+mitochondria-associated+endoplasmic+reticulum+membranes+regulates+Abeta+generation+in+a+three-dimensional+neural+model+of+Alzheimer%E2%80%99s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Alzheimer%E2%80%99s+Dement%22%5BJournal%5D)">Stabilization of mitochondria-associated endoplasmic reticulum membranes regulates Abeta generation in a three-dimensional neural model of Alzheimer’s disease.</a> Alzheimer’s Dement. , 1-20 (2024).</li>
<li>Magalhaes Rebelo, A. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chemical+modulation+of+mitochondria-endoplasmic+reticulum+contact+sites%5BTitle%5D)+AND+%22Cells%22%5BJournal%5D)">Chemical modulation of mitochondria-endoplasmic reticulum contact sites.</a> Cells. 9 (7), 1637(2020).</li>
<li>Berger, S. I., Iyengar, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Role+of+systems+pharmacology+in+understanding+drug+adverse+events%5BTitle%5D)+AND+%22Wiley+Interdiscip+Rev+Syst+Biol+Med%22%5BJournal%5D)">Role of systems pharmacology in understanding drug adverse events.</a> Wiley Interdiscip Rev Syst Biol Med. 3 (2), 129-135 (2011).</li>
<li>Friedman, J. R., Webster, B. M., Mastronarde, D. N., Verhey, K. J., Voeltz, G. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((ER+sliding+dynamics+and+ER-mitochondrial+contacts+occur+on+acetylated+microtubules%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">ER sliding dynamics and ER-mitochondrial contacts occur on acetylated microtubules.</a> J Cell Biol. 190 (3), 363-375 (2010).</li>
<li>Wu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Contacts+between+the+endoplasmic+reticulum+and+other+membranes+in+neurons%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Contacts between the endoplasmic reticulum and other membranes in neurons.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 114 (24), E4859-E4867 (2017).</li>
<li>Cagin, U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mitochondrial+retrograde+signaling+regulates+neuronal+function%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Mitochondrial retrograde signaling regulates neuronal function.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 112 (44), E6000-E6009 (2015).</li>
<li>Choi, S. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+three-dimensional+human+neural+cell+culture+model+of+Alzheimer%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">A three-dimensional human neural cell culture model of Alzheimer's disease.</a> Nature. 515 (7526), 274-278 (2014).</li>
<li>Kim, Y. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+3D+human+neural+cell+culture+system+for+modeling+Alzheimer%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Protoc%22%5BJournal%5D)">A 3D human neural cell culture system for modeling Alzheimer's disease.</a> Nat Protoc. 10 (7), 985-1006 (2015).</li>
<li>Kwak, S. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Amyloid-beta42%2F40+ratio+drives+tau+pathology+in+3D+human+neural+cell+culture+models+of+Alzheimer%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">Amyloid-beta42/40 ratio drives tau pathology in 3D human neural cell culture models of Alzheimer's disease.</a> Nat Commun. 11 (1), 1377(2020).</li>
<li>Csordas, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imaging+interorganelle+contacts+and+local+calcium+dynamics+at+the+ER-mitochondrial+interface%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Cell%22%5BJournal%5D)">Imaging interorganelle contacts and local calcium dynamics at the ER-mitochondrial interface.</a> Mol Cell. 39 (1), 121-132 (2010).</li>
<li>Bhattacharyya, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Axonal+generation+of+amyloid-beta+from+palmitoylated+APP+in+mitochondria-associated+endoplasmic+reticulum+membranes%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Rep%22%5BJournal%5D)">Axonal generation of amyloid-beta from palmitoylated APP in mitochondria-associated endoplasmic reticulum membranes.</a> Cell Rep. 35 (7), 109134(2021).</li>
<li>Tebo, A. G., Gautier, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+split+fluorescent+reporter+with+rapid+and+reversible+complementation%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">A split fluorescent reporter with rapid and reversible complementation.</a> Nat Commun. 10 (1), 2822(2019).</li>
</ol>

シグマ-1受容体(S1R)の阻害は、ニューロンプロセスにおけるMAM安定化をダウンレギュレートし、アミロイド前駆体タンパク質[APP]遺伝子(ReN GA)の家族性AD[FAD]変異を発現するヒト神経前駆細胞（ReN）細胞の3次元(3D)培養系からではなく、軸索からのAβ生成を劇的に減少（~90%)した）23,24,25,27.タイト(6 nm ± 1 nm)およびルーズ(24 nm ± 3 nm)のMAM15,26を安定化するように設計されたRFP標識構成的MAMスタビライザー(MAM 1XおよびMAM 9X)は、MAMの安定化を定量的に測定するための優れたツールです。どちらの安定剤も、3Dマトリックスで~10日間分化したReN GA細胞で同等かつ...

<table><tbody><tr><td>6ウェルガラス底板</td><td>Cellvis</td><td>P06-1.5H-N</td><td></td></tr><tr><td>B-27サプリメント(50X)、無血清</td><td>Gibco / Thermo Fisher Scientific</td><td>17504044</td><td></td></tr><tr><td>bFGF</td><td>R&Dシステム&nbsp;</td><td>233-FB</td><td></td></tr><tr><td>BSA Fisher</td><td>Scientific</td><td>501781532</td><td></td></tr><tr><td>Countess 細胞計数チャンバー</td>スライド <td>Invitrogen</td><td>C10283</td><td></td></tr><tr><td>DMEM/F12 L-グルタミン&nbsp付き;</td><td>Gibco / サーモフィッシャーサイエンティフィック</td><td>11320-033</td><td></td></tr><tr><td>EDTA&nbsp;&nbsp;</td><td>ライフテクノロジーズ</td><td>41116134</td><td></td></tr><tr><td>EGF</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>92090408</td><td></td></tr><tr><td>Falcon 6ウェルプレート&nbsp;</td><td>VWR International</td><td>41122107</td><td></td></tr><tr><td>GAPDH ポリクローナル抗体</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>PA1-988</td><td></td></tr><tr><td>ゼラチン&nbsp;</td><td>VWR International</td><td>9000-70-8</td><td></td></tr><tr><td>グラフパッド プリズム N/A</td><td>プリズム 9、バージョン 9.5.0</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>ヘパリン</td><td>シグマ - アルドリッチ&nbsp;</td><td>H0200000</td><td></td></tr><tr><td>ImageJ ソフトウェア&nbsp;</td><td>ImageJ 1.53a</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>マトリゲル基底膜マトリックス&nbsp;&nbsp;</td><td>コーニング</td><td>356234</td><td></td></tr><tr><td>mCherry ポリクローナル抗体</td><td>Invitrogen</td><td>PA5-34974</td><td></td></tr><tr><td>MS Excel&nbsp;&nbsp;</td><td>Microsoft Excel、バージョン 2302</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>マルチアレイ電気化学発光アッセイキット</td><td>Meso Scale Diagnostics (MSD)</td><td>K15200E-2</td><td>V-PLEX A&beta;ペプチドパネル1(6E10)キット</td></tr><tr><td>NaCl&nbsp;&nbsp;</td><td>フィッシャーサイエンティフィ</td>ック<td>7647145</td><td></td></tr><tr><td>NuPAGE 4&ndash;12%ビストリスゲル&nbsp;&nbsp;</td><td>Invitrogen</td><td>NP0321BOX</td><td></td></tr><tr><td>ペニシリン/ストレプトマイシン/アムホテリシン B&nbsp;</td><td>ロンザ</td><td>&nbsp;17-745E</td><td></td></tr><tr><td>Photoshop</td><td>Adobe Photoshop CC 20.0.10&nbsp;</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>ラット ニューロン ヌクレオフェクター キット</td><td>Lonza</td><td>VPG-1003</td><td></td></tr><tr><td>StemPro Accutase&nbsp;</td><td>Gibco</td><td>A1110501</td><td></td></tr><tr><td>Tris-HCL、pH 7.6&nbsp;&nbsp;</td><td>ボストンバイオプロダクツ</td><td>42000000</td><td></td></tr><tr><td>トリトン X-100&nbsp;&nbsp;</td><td>シグマ・アルドリッチ</td><td>T8787</td><td></td></tr><tr><td>トゥイーン 20</td><td>フィッシャー サイエンティフィ</td>ック <td>501657287</td><td></td></tr></tbody></table>

アルツハイマー病(ad)の神経モデルにおけるミトコンドリア関連小胞体膜(mam)安定化の定量的解析 

Quantitative Analysis of Mitochondria-Associated Endoplasmic Reticulum Membrane (MAM) Stabilization in a Neural Model of Alzheimer's Disease (AD)

生細胞イメージングおよびキモグラフィー分析を行い、MAM 1XまたはMAM 9Xで安定化されたタイト(6 nm ± 1 nm)またはルース(24 nm± 3 nm)の接触幅を、少なくとも500 nmの長さの各ReN GA(AD)ニューロンまたはReN(ナイーブ)ニューロンの最長ニューロンプロセスで、それぞれタイト(6 nm 1 nm)またはルース(24 nm 3 nm)の接触幅で標識した遊離ミトコンドリアの運動性を測定しました。 これを軸索と見なします(図1および図2)。移動の頻度(全体、逆行性、および前行性)は、移動または静止したRFP標識点(MAM)の数をキモグラフの総数で割ることによって計算されました(図1A-E)。MAM 1X標識ER結合ミトコンドリアの全体的な軸索速度は、Mito-RFP標識ERフリーミトコンドリアまたはMAM 9X標識ER結合ミトコンドリアと比較して、~50%劇的...

アルツハイマー病(AD)の神経モデルにおけるミトコンドリア関連小胞体膜(MAM)安定化の定量的解析 

A method to quantitate the stabilization of Mitochondria-Associated endoplasmic reticulum Membranes (MAMs) in a 3-dimensional (3D) neural model of ...

quantitative-analysis-mitochondria-associated-endoplasmic-reticulum

Research

JoVE Journal

Neuroscience

神経科学

哺乳類の脳組織からのミトコンドリアの可視化と分析は困難な作業です。ここでは、シリアルブロック面走査型電子顕微鏡(SBFSEM)による3次元(3D)再構成解析を使用して、この重要なエネルギー生成オルガネラの形態学的および体積的解析に関する洞察を得る方法について説明します。...

シリアルブロック・フェイス走査型電子顕微鏡を用いて脳ミトコンドリアの解析

ここで提供されるプロトコルは、異なる組織および脳の様々な領域から分離されたミトコンドリアを有する異なるペプチドおよびタンパク質のネイティブ形態、プレフィブリル、および成熟したアミロイド線維の相互作用を調るためのプロトコルである。...

アミロイドフィブリルスによる脳ミトコンドリアの相互作用と膜透過性

ミトコンドリアネットワークは非常に複雑で、解析が非常に困難です。新しいMATLABツールは、タイムラプス画像でライブ共焦点画像化されたミトコンドリアを解析しますが、出力量が大きく、個別の手動操作が必要です。この問題に対処するために、ルーチン最適化が開発され、迅速なファイル分析が可能になりました。...

アイソフォーム特異的レチノイン酸受容体による生きた神経細胞ミトコンドリアの恒常性調節の最適化された自動解析(英語)

本研究では、マウスの脳組織 をin...

パーキンソン病モデルにおけるミトコンドリア形態の組織学的検討

このプロトコルは刺激された放出枯渇(STED)の顕微鏡検査を使用してミトコンドリアの微細構造の視覚化および分析のための培養されたSH-SY5Yのセルそして第一次ラットの海馬ニューロンの伝播、微分および汚損のためのワークフローを示す。...

生細胞STEDイメージングを用いた神経細胞モデルにおけるミトコンドリア内膜の微細構造の可視化

アルツハイマー病の特徴のひとつは、Aβの上昇です。...

β-アミロイドオリゴマーの調製 1から42まで</sub海馬スライスでのシナプス可塑性の減損の>と誘導

我々は繰り返しマウスミクログリアを可視化し、単球を循環させるための方法を説明します。...

慢性二光子用薄型頭蓋骨のウィンドウテクニック in vivoで</em神経炎症のモデルのマウスミクログリアの>イメージング

ADの病理学的特徴の一つは、アミロイドβ蛋白質の正の神経突起斑の形成である。...

アルツハイマー病のマウスモデルにおける神経突起斑の検出

モリス水迷路は、海馬依存性学習と記憶をテストするために行動課題です。これは、広く齧歯類モデルにおける神経生物学、神経薬理学と神経認知障害の研究に使用されています。...

アルツハイマー病モデルマウスにおける学習記憶障害のためのモリス水迷路試験

中枢神経終末で補充し、特定のシナプス小胞の動員（SV）のプールを定量化するために、ライブ蛍光イメージング技術が記載されている。...

FM染料を用いて培養小脳顆粒神経細胞のシナプス小胞プールの補充の定量分析

学ぶアルツハイマー病におけるミトコンドリア関連小胞体膜の定量的安定化解析法。生細胞イメージングとキモグラフィー技術を用いてMAM動態を測定し、神経変性疾患の病態理解と治療薬開発に貢献する。

アルツハイマー病(AD)の神経モデルにおけるミトコンドリア関連小胞体膜(MAM)安定化の定量的解析

さらに動画を探す