축 사 초기 세그먼트의 조립을 공부 하는 기본 배양 된 해마 뉴런의 사용

Rui Yang; Vann Bennett

doi:10.3791/61411

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방법 논문

축 사 초기 세그먼트의 조립을 공부 하는 기본 배양 된 해마 뉴런의 사용

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DOI:

10.3791/61411

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2021년 2월 12일

Rui Yang¹^,²^,³ , Vann Bennett²^,³

¹School of Basic Medical Sciences, Xi'an Jiaotong University, ²Department of Cell Biology, Duke University, ³Department of Biochemistry, Duke University

이 논문에서

요약

여기서, 우리는 거대한 ankyrin-G의 부재로 인해 사전 조립된 AIS가 부족한 해마 뉴런의 축삭 초기 세그먼트(AIS)의 조립 및 구조를 정량적으로 연구하는 프로토콜을 기술하였다.

초록

신경 축 축 하 초기 세그먼트 (AIS) 행동 잠재력의 개시의 사이트 이며 광범위 하 게 그들의 분자 구조대 한 연구 되었습니다., 조립 및 활동 의존가성 가소성. AIS의 마스터 오거나이저인 거대 앙키린-G는 멤브레인 스패닝 전압 게이트 나트륨(VSVG) 및 칼륨 채널(KCNQ2/3)과 L1CAM 세포 접착 분자인 186 kDa neurofascin과 직접 연결됩니다. 거대한 ankyrin-G는 또한 베타-4-spectrin및 microtubule 결합 단백질, EB1/EB3 및 Ndel1을 포함하여 세포질 AIS 분자를 결합하고 모집합니다. 거대한 ankyrin-G는 ankyrin-G 결핍 뉴런에서 AIS 형성을 구출하기에 충분합니다. Ankyrin-G는 또한 AIS를 대상으로 하거나 ankyrin-G-결핍 뉴런에서 AIS를 구출할 수 없는 AIS 대신 수지상 척추에 위치한 작은 190 kDa 이소형을 포함합니다. 여기서, 우리는 ANK3-E22/23-flox마우스에서 배양 해마 뉴런을 사용하여 프로토콜을 설명했는데, 이는 Cre-BFP로 감염될 때 안키린-G의 모든 동위체의 손실을 나타내고 AIS의 형성을 손상시킵니다. 수정된 뱅커 글리아/뉴런 공동 배양 시스템을 결합하여, AIS의 형성을 구출하기에 충분한 480kDa ankyrin-GFP 플라스미드로 안키린-G널 뉴런을 횡단하는 방법을 개발했습니다. 우리는 또한 해마 뉴런 배양에서 발생하는 신경 세포 체로부터AIS 거리의 변화를 처리하기 위해 Salzer와 동료에 의해 개발 된 정량화 방법을 사용합니다. 이 프로토콜을 사용하면 de novo 어셈블리의 정량적 연구와 AIS의 동적 동작을 허용합니다.

서론

축 사 초기 세그먼트는 대부분의 척추 동물 뉴런에서 근위 축 축 에 위치. 기능적으로 AIS는 이 지역의 전압 게이트 나트륨 채널의 고밀도로 인해 작업 전위가 시작되는 곳입니다. 일부 흥분 성 뉴런의 AIS는 또한 GABAergic 시냅스^1,^2,^3형성을통해 억제 인터뉴런에 의해 표적화된다. 따라서 AIS는 세포 신호를 통합하고 뉴런의 흥분성을 조절하는 중요한 사이트입니다. AIS는 일반적으로 길이가 20-60 μm이며 세포 체체의 20 μm 내에 있습니다. AIS의 길이와 위치는 뇌 영역을 통해 뉴런뿐만 아니라 동일한 뉴런^4,^5의다른 발달 단계에서 다릅니다. 축적된 증거는 AIS의 조성및 위치가 뉴런 활동의 변화에 반응하는데 역동적인 것으로 나타났다^4,^5,^6,^7.