생체 내 뇌 단백질 합성의 지역 비율 측정을 위한 정량적 자가 방사선 측정 방법

R. Michelle Saré; Anita Torossian; Michael Rosenheck; Tianjian Huang; Carolyn Beebe Smith

doi:10.3791/58503

이 콘텐츠를 보려면 JoVE 구독이 필요합니다. 로그인하거나 오늘 무료 평가판을 시작하세요.

방법 논문

생체 내 뇌 단백질 합성의 지역 비율 측정을 위한 정량적 자가 방사선 측정 방법

6.5K 조회수

⸱

DOI:

10.3791/58503

⸱

2019년 6월 28일

R. Michelle Saré¹ , Anita Torossian¹ , Michael Rosenheck¹ , Tianjian Huang¹ , Carolyn Beebe Smith¹

¹Section on Neuroadaptation and Protein Metabolism, National Institute of Mental Health, National Institutes of Health

이 논문에서

요약

단백질 합성은 세포에 대 한 중요 한 생물학적 과정. 뇌에서는 적응 적 변화에 필요합니다. 그대로 뇌에서 단백질 합성의 속도의 측정은 신중한 방법론고려가 필요합니다. 여기에서 우리는 생체 내에서 대뇌 단백질 합성의 국소 비율의 측정을 위한 L-[1-14 C]-류신 정량적 자가 방사선 측정 방법을 제시한다.

초록

단백질 합성 개발 및 신경 기능의 유지 보수에 필요한 하 고 신 경계에 적응 변화에 관여. 더욱이, 신경계에서 단백질 합성의 dysregulation는 몇몇 발달 무질서에 있는 핵심 표현형일지도 모르다 생각됩니다. 동물 모델에서 대뇌 단백질 합성의 속도의 정확한 측정은 이러한 장애를 이해하는 데 중요합니다. 우리가 개발한 방법은 깨어 있는, 행동하는 동물의 연구 결과에 적용될 수 있도록 디자인되었습니다. 그것은 정량적 인 자가 방사선 사진 방법이므로 뇌의 모든 영역에서 동시에 속도를 얻을 수 있습니다. 이 방법은 추적 아미노산, L-[1-14 C]-류신, 및 뇌에서 L-류신의 행동의 운동 모델의 사용에 기초한다. 우리는 L-[1-14 C]-leucine을 트레이서로 선택했는데, 이는 불필요한 라벨이 붙은 대사 산물로 이어지지 않기 때문입니다. 그것은 단백질로 통합되거나 급속하게 두뇌에 있는 표지되지 않은 CO2의 큰 풀에서희석되는 ¹⁴CO2를 산출하기 위하여 물질 대사로 변화됩니다. 상기 방법 및 모델은 또한 단백질 합성을 위한 조직 전구체 풀에 조직 단백질 분해로부터 유래된 표지되지 않은 류신의 기여를 허용한다. 이 방법은 세포와 신경 층뿐만 아니라 시상 하부 및 두개골 신경 핵에서 단백질 합성 속도를 결정하는 공간 해상도를 갖는다. 신뢰할 수 있고 재현 가능한 정량 적 데이터를 얻으려면 절차 세부 사항을 준수하는 것이 중요합니다. 여기에서 우리는 생체 내에서 단백질 합성의 국소 비율의측정을 위한 정량적인 자기 방사선 측정 L-[1-14 C]-leucine 방법의 상세한 절차를 제시합니다.

서론

단백질 합성은 신경계에서 장기적인 적응 변화에 필요한 중요한생물학적 과정1. 단백질 합성을 억제하는 것은 무척추 동물과 척추 동물모두에서 장기 기억 저장을 차단2 . 단백질 합성은 장기 적인 potentiation의 어떤 양식의 후기 단계의 유지보수에 필수적이다 (LTP) 장기 우울증 (LTD)^3,개발 중 신경 생존^4,그리고 뉴런과 그 시냅스 연결⁵. 뇌 단백질 합성의 속도의 측정 적응 변화 뿐만 아니라 신경 발달 장애 및 학습 및 메모리와 관련 된 장애를 공부 하는 중요 한 도구가 될 수 있습니다.

우리는 생체 내 생체 내 또는 뇌 조직의 시험관 내 제제에서 속도를 추정하는 다른 기술에 비해 내재된 이점을 제공하는 깨어있는동물에서 생체 내 대뇌 단백질 합성의 비율을 정량화하는 방법을 개발했습니다 6. 가장 중요한 것은 깨어있는 동물의 손상되지 않은 뇌의 측정에 대한 적용성입니다. 이것은 시 냅 스 구조와 장소에 사후 mortem 효과 대 한 걱정 없이 측정을 허용 하기 때문에 주요 고려 ....