Name: 전체 몽키 브레인에서 대규모 단백질 탐지에 대한 배치 Immunostaining (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2009-07-27T17:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 7 s
Description: 배우세요 원숭이 전체 뇌에서 대규모 단백질 탐지를 위한 배치 면역염색법을. 이 방법은 뇌 전체의 표적 단백질 발현 패턴을 연구하는 데 효율성을 높여줍니다.

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우리는 프랭크 에르빈, 로버타 Palmour 및 영장류 작품들의 지속적인 지원 세인트 키츠, 서인도 제도에있는 Behavioural 과학 재단 연구소의 직원에게 감사하고 있습니다. 보건 연구 (AC)과 국립 공학 및 캐나다 (MP)의 연구위원회의 캐나다 연구소에서 운영 보조금 -이 작품은 깨지기 쉬운 X 리서치 SZ 캐나다의 재단 (FXRFC)와의 화목에 의해 지원되었다.

Immunohistochemisty 다양한 실험 동물 모델의 두뇌에있는 단백질 표현을 특성화를 위해 가장 널리 사용되는 기법 중 하나입니다. 유사한 두뇌 크기와 설치류 및 기타 일반적인 실험 모델의 두뇌에 체계적인 immunohistochemical 절차를 수행하기 위해 상대적으로 쉽습니다. 그러나, 전체 원숭이의 두뇌에 걸쳐 같은 면역 절차를 수행하는 방법에 대한 포괄적인 계정을 제공하는 우리의 지식에 게시된 작업은 없습니다. 어떤 다음은 다양한 대상 단백질의 대규모 immunohistochemical 감지에 대한 전체 원숭이 두뇌를 준비하는 방법에 대한 자세한 설명입니다. 이 작품은 상업 및 학문적 노력 사이의 협력의 결과로 떠오르고있다. 이와 같이 포함하고 sectioning 조직에 관한 세부 사항은 NSA의 독점적인 지식 남아 있습니다. 1 부 : 동물 치료 및 조직 준비 성인 vervet 원숭이 (Cercopithecus aethiops)에서 두뇌는 현재 프로토콜에 사용됩니다. 모든 절차는 생물 의학 연구 1 동물의 사용과 관리에 대한 애니멀 케어의 캐나다 협의회 (CCAC) 지침을 준수 실시하고 있습니다. <ol><li> 동물은 깊이 나트륨 pentobarbital (25 MG / kg, IV)와 완전히 exsanguinated 때까지 0.1 M PBS로 transcardially perfused의 과다로 euthanized 케타민을 하이드로 클로라이드 (10 MG / kg, IM)와 마취입니다. </li><li> 이것은 5 분 (~ 1리터)을 PBS에 4 % paraformaldehyde 솔루션옵니다. </li><li> 두뇌가 컨테이너의 하단에 싱크 ˚ C까지 externalized 두뇌는 0.02 %의 나트륨 azide를 포함한 등급 PBS 버퍼 자당 솔루션 (순서 10, 20, 30 %)에 위치 4에서 관리하고 있습니다. 두뇌가 냉동 sectioning를 겪습 때까지 솔루션은 수일마다 교체됩니다. </li><li> 그들의 독점 MultiBrain에 들어서는 ™ 삽입 및 냉동 sectioning 기술, 두뇌는 신경 과학 어소 (녹스빌, 테네시 NSA)로 전송됩니다. </li><li> 섹션이 제대로 지향되어야 (즉, 왼쪽, 오른쪽 방향)와 histological 처리가 완료된 후 다시 정렬 수 있도록 세븐 (7) 정렬 랜드마크가 포함 행렬에 배치됩니다. </li><li> 각각의 시리얼 부분이 블록에서 수집되기 전에 냉동 블록 디지털 블록 얼​​굴 사진입니다. 디지털 이미지뿐만 아니라이 두뇌의 부분은 나중에 각각 해부 및 histological지도 3D 재건에 사용될 수 있습니다. </li><li> 시리얼 자유 부동 코로나 섹션은 섹션 50 μm의의 두께, 전체 두뇌에서 수집됩니다. </li></ol> 2 부 : Histological 처리 섹션은 주어진 공간 간격으로 선택됩니다 (예, 500 μm의) 우리의 실험 목적을 위해 다음과 같은 항체로 처리되었습니다 연약한 - X 정신 지체 단백질 (FMRP, Chemicon, 테메큘라, CA), SMI32 (Sternberger Monoclonals 주식 회사; 볼티모어, MD), 그리고 NeuN (Chemicon, 테메큘라, CA). FMRP는 다량으로 정상과 순열 사업자 두뇌의 뉴런이 발견 세포질 단백질이다. NeuN (핵의 연결)는 구체적으로 대부분의 뉴런에 존재하며 핵의 연결, perikarya 일부 근위의 연결 프로세스 3 배포되는 DNA 바인딩 신경 세포 특정 단백질 NeuN를 인식합니다. SMI - 32 neurofilament 단백질 4 비 phosphorylated 에피토프을 인식 단클론 항체이다. <ol><li> 500 μm의의 간격, 약 140 섹션은 항체마다 사용됩니다. </li><li> 모든 incubations, 세척 및 얼룩 단계는 전문 얼룩 요리와 바구니 (; 녹스빌, 테네시 HistoTools)를 사용하여 가벼운 동요와 함께 진행하고 있습니다. </li><li> 섹션 먼저 항체 분자의 특이 현상이 자꾸 발생 배경 얼룩을 줄이기 위해 0.1 M PBS/0.3 % 트리톤 X - 100 (TX) / 60 분 5 % 정상 쉰 혈청 (NHS)이있는 솔루션에 incubated 수 있습니다. </li><li> 공급 업체의 지시에 따라, immunostaining FMRP에 대한 표시 섹션 항원 Unmasking 솔루션 (버링게임, CA 벡터 연구소)를 사용하여 항원 복구의 추가 단계를 받고있다. </li><li> 섹션은 다음 하룻밤과 0.1 M PBS/0.3 % TX / 3 % NHS를 (NeuN 항체에 대한 FMRP 및 SMI - 32과 1 / 2, 000에 대한 5분의 1, 000의 희석 요소로 포함하는 각각의 항체 솔루션에서 별도의 일 incubated 수 있습니다. </li><li> 1 /; 다음날은 섹션은 말에서 제기 biotinylated 방지 마우스 이차 항체에 실온에서 2 H (벡터 연구소에 대한 부화 다음 세척 용액 세 10 분 기간 (0.1 M PBS/0.3 % TX)에 씻어 아르 0.1 M PBS/0.3 % TX / 3 % NHS 1,000 희석). </li><li> 3 10 - 분 세척을 추가로 설정 후, 섹션은 실온에서 1 H에 대한 아비딘 - 비오틴 복합 양고추냉이 퍼옥시데이즈 복합 (벡터 연구소)의 솔루션에 배치됩니다. </li><li> 마지막으로, 세척 다른 설정 후, 섹션은 니켈 향상된 디아 10 분 대상이 아르minobenzidine (NI - DAB) 진한 파란색이 immunoreactive 뉴런 이내에 얼룩이 생성 반응. </li><li> histological 절차의 완료에, 부분은 젤라틴 - 코팅 유리 슬라이드에 탑재하고 있습니다. </li><li> 모든 섹션은 공기 건조 하룻밤되고 표준 절차에 따라 coverslipped. </li></ol> 파트 3 : 대표 결과 : 이 방법은 전체 원숭이 두뇌에 걸쳐 관심의 대상 단백질의 완전한 표현 프로필을 생산하고 있습니다. 여기 FMRP, NeuN과 같은 원숭이의 뇌에 SMI32 표현의 스냅샷을 제공하는 대표적인 코로나 섹션을 표시합니다. <img src="/files/ftp_upload/1286/1286fig1.png" alt="" /> 그림 1 : 스테 이닝 요리 (A)와 바구니 (B)가 면역 무료 - 부동 섹션의 대규모 일괄 처리에 사용. <img src="/files/ftp_upload/1286/1286fig2.png" alt="" /> 그림 2 : FMRP (A), NeuN (B)와 SMI32 (C) 항체에 대한 스테인드 vervet 원숭이 머리에서 대표 코로나 섹션.

<ol><li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Guide+to+the+Care+and+Use+of+Experimental+Animals%22">Guide to the Care and Use of Experimental Animals</a>. Olfert, E. D., Cross, B. M., McWilliam, A. A. , Canadian Council on Animal Care. Ottawa. (1993).</li>
<li>Devys, D., Lutz, Y., Rouyer, N., Bellocq, J. P., Mandel, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+FMR-1+protein+is+cytoplasmic%2C+most+abundant+in+neurons+and+appears+normal+in+carriers+of+a+fragile+X+premutation%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Genet%22%5BJournal%5D)">The FMR-1 protein is cytoplasmic, most abundant in neurons and appears normal in carriers of a fragile X premutation.</a> Nat Genet. 4, 335-340 (1993).</li>
<li>Mullen, R. J., Buck, C. R., Smith, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((NeuN%2C+a+neuronal+specific+nuclear+protein+in+vertebrates%5BTitle%5D)+AND+%22Development%22%5BJournal%5D)">NeuN, a neuronal specific nuclear protein in vertebrates.</a> Development. 116, 201-211 (1992).</li>
<li>Sternberger, L. A., Sternberger, N. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monoclonal+antibodies+distinguish+phosphorylated+and+nonphosphorylated+forms+of+neurofilaments+in+situ%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Monoclonal antibodies distinguish phosphorylated and nonphosphorylated forms of neurofilaments in situ.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 80, 6126-6130 (1983).</li>
</ol>

저자들은 공개할 사항이 없습니다.

가능한 전체 원숭이의 뇌에 단백질의 대규모 감지하게이 절차에서 두 중요한 단계가 있습니다. 하나는 NSA의 독점적인 지식 남아 삽입과 sectioning 프로토콜입니다. 다른 하나는 HistoTools에서 제공하는 얼룩 요리와 바구니를 사용하는 것입니다. 후자는 주어진 시간에 많은 (~ 40) 섹션을 쉽고 빠르게 처리하실 수 있습니다. 또한 균일하게 뇌 전체 부분을 치료를위한 수단을 제공하고 과학적으로 소리 histological 치료를합니다. 또한, 임베디드 랜드마크의 사용은 디지털 말린 coverslipped 슬라이드에서 얼룩 패턴을 습득하고 분석 다양한 형태로 디지털 파일을 대상 수있는의 추가한 이점을 제공합니다. 우리 세 항체의 예제를 제공하기는하지만,이 절차 특히 다른 표적 단백질뿐만 아니라 histological 얼룩, cytoarchitecture 다양한 대뇌 피질의 영역을 표시하고 따라서 매핑 목적으로 사용되는 이들의 다양한 적용할 수 있습니다.

<table><tbody><tr><td>anti-FMRP 단클론 항체</td><td>Chemicon International</td><td>MAB2160</td><td>고정 조직의 항원 회복 과정 필요.</td></tr><tr><td>anti-NeuN 단클론 항체</td><td>Chemicon International</td><td>MAB377</td><td>해당 없음</td></tr><tr><td>anti-Neurofilament H 단클론 항체</td><td>Sternberger Monoclonals Inc.</td><td>SMI32</td><td>해당 없음</td></tr><tr><td>항원 마스킹 제거 솔루션 (Antigen Unmasking Solution)</td><td>Vector Laboratories</td><td>H-3300</td><td>해당 없음</td></tr><tr><td>정상 말 혈청</td><td>Invitrogen</td><td>16050122</td><td>500 mL</td></tr><tr><td>Biotinylated Anti-Mouse IgG (H+L), 말 유래</td><td>Vector Laboratories</td><td>BA-2000</td><td></td></tr><tr><td>VECTASTAIN ABC 키트 (표준)</td><td>Vector Laboratories</td><td>PK-4000</td><td>1.5 mg</td></tr><tr><td>부유 절편용 염색 접시</td><td>HistoTools</td><td>10009</td><td>12 x 65 mm</td></tr><tr><td>염색 운반 바스켓</td><td>HistoTools</td><td>10012</td><td>대형&lt;br/&gt;(12 x 65 mm 접시용)</td></tr><tr><td>Triton X-100</td><td>Fisher Scientific</td><td>P8514B</td><td>해당 없음</td></tr><tr><td>DAB</td><td>Fisher Scientific</td><td>AC11209-0050</td><td>해당 없음</td></tr></tbody></table>

전체 몽키 브레인에서 대규모 단백질 탐지에 대한 배치 immunostaining

Batch Immunostaining for Large-Scale Protein Detection in the Whole Monkey Brain

Immunohistochemistry (IHC)는 대상 단백질의 검출에 가장 널리 사용되는 실험 기법 중 하나입니다<em&gt; 현장에서</em&gt;. 전체 두뇌를 통해 대상 단백질의 표현 패턴에 관한 질문은 설치류의 것과 작은 두뇌에 IHC를 사용하는 경우 답변을 상대적으로 쉽습니다. 그러나, 영장류의 것과 같은 대규모 뒤얽힌 두뇌에서 같은 질문에 대답하는 것은 도전의 번호를 보여줍니다. 여기서 우리는 어른 원숭이 두뇌의 대상 단백질의 면역을위한 체계적인 접근법을 제시한다. 이 방법은 신경 과학의 방법론 어소 (NSA)뿐만 아니라 자유 부동 섹션의 배치 얼룩을 위해 특별히 개발된 도구를 포함하고 sectioning 조직에 의존합니다. 그것은 특정 간격으로, 전체 두뇌를 대표하는, 섹션의 집합의 유니폼을 얼룩을 초래합니다. 그 결과 얼룩진 부분은 단백질 수준, 특정 단백질을 표현 뉴런의 인구를 측정하기 위해 분석 절차의 다양한 받게 수 있습니다.

전체 영장류 두뇌를 통해 대상 단백질의 대규모 면역이 포함 소설 조직을 고용하고 주어진 시간에 여러 자유 부동 섹션의 배치 얼룩을위한 창조적인 장치를 이용하여 결합 방법을 sectioning에서 가능합니다.

전체 몽키 브레인에서 대규모 단백질 탐지에 대한 배치 Immunostaining

면역조직화학(IHC)은 표적 단백질을 원위치(in situ)에서 검출하기 위해 가장 널리 사용되는 실험 기법 중 하나입니다. ...에 관한 질문들은

본 절차는 주변 매트릭스에 포함된 정렬 랜드마크를 사용하여 매립하기 위해 Neuroscience associates로 전달된, 4%PFA로 관류 및 적출되어 동결 보호 처리된 뇌를 수령함으로써 시작됩니다. 특수 바스켓과 용기를 사용하여 뇌를 관상면(coronal plane)으로 절단함으로써 원하는 두께의 연속 절편을 제작할 수 있으며, 이는 뇌의 전후 범위 전체를 나타내게 됩니다. 단백질의 뇌 전체 공간적 발현 패턴을 결정하기 위해 일괄 면역 처리(batch immuno processing)를 수행할 수 있습니다.안녕하세요, 저는 몬트리올 대학교 검안대학 시각 신경과학 연구소의 Shaheen Zur 박사입니다. 안녕하세요, 저 또한 몬트리올 대학교 검안대학 시각 신경과학 연구소의 Mark Burke 박사입니다. 안녕하세요, 저는 몬트리올 대학교 검안대학 시각 신경과학 연구소의 소장인 Mo Petto 박사입니다.오늘은 원숭이 뇌 전체에서 대규모 단백질 검출을 위한 일괄 면역 염색 절차를 보여드리겠습니다. 저희 연구실에서는 이 절차를 사용하여 뇌 전체에 걸친 표적 단백질의 발현 패턴을 연구하고, 동일한 뇌 내에서 해당 단백질들의 발현을 비교 및 대조합니다. 그럼 시작해 보겠습니다.조직학적 처리 이전에, 전신 관류 및 사후 고정을 거치고 단계별 sucrose 용액으로 동결 보호 처리된 영장류 뇌를 준비합니다. 이 단계에서 뇌는 임베딩 및 자체 기술을 이용한 프리섹셔닝(free sectioning)을 위해 neuroscience associates로 보내집니다. 샘플을 돌려받으면, 조직학적 처리가 완료된 후 절편들을 적절하게 정렬하고 재배치할 수 있도록 임베딩 매트릭스에 7개의 정렬 랜드마크가 배치되어 있음을 확인할 수 있습니다.절단 과정 중에 디지털 이미지를 촬영하며, 이는 나중에 해부학적 지도의 3D 재구성에 사용될 수 있습니다. 신경과학 연구원이 조직을 처리하여 뇌 전체에 걸쳐 50 µm 두께의 연속적인 free floating 관상면 절편을 제작합니다. 이 과정이 완료되면, 절편의 조직학적 처리를 시작할 수 있습니다.조직학적 처리 과정을 시작할 때, 일반적으로 항체 또는 염색당 약 140개의 절편을 처리하게 됩니다. 여기서는 비인산화 뉴로필라멘트 단백질에 대한 단클론 항체인 SMI 32 항체로 처리한 더 적은 수의 절편 샘플을 사용하여 기술을 시연하겠습니다. 전체 과정 동안 특수 염색 접시와 바스켓을 사용하여,

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브레인 은행 및 생물 학적 물질의 체계적인 샘플링 불편 stereology의 기초를 제공하고 각 표본에서 얻은 잠재적인 데이터를 극대화할 수 있습니다.

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우리는 설치류와 다양한 연령대의 비 인간 영장류의 뇌 조각의 뉴런에 같은 DiI 같은 형광 염료를, 소개하는 유전자 총을의 사용을 보여줍니다. 이 특정한 경우에, 우리는 성인 생쥐 (3-6개월 세) 및 성인 cynomologus 원숭이 (9-15년 이전)를 사용합니다. 원래 박사 Lichtman의 실험실에 의해 설명이 기술은...

로던트에서 뉴런과 비 인간 메이트 뇌 조각의 DiOLISTIC 라벨링

신경 회로는 topographically 특정 분자 프로필과 기능적 구획으로 구성되어 있습니다. 여기서는 다양한 wholemount immunohistochemical 염색법 접근 방식을 사용하여 글로벌 뇌의 지형을 드러내는을위한 실용적이고 기술적인 단계를 제공합니다. 우리는 잘 이해 cytoarchitecture과 소뇌의 회로를 사용하는 방법의 유틸리티를 보여줍니다.

의미 심장한 복잡한 두뇌 지형에 대한 Wholemount Immunohistochemistry

출처: Eid, L. &amp; Parent, M. Preparation of Non-human Primate Brain Tissue for Pre-embedding Immunohistochemistry and Electron Microscopy. J. Vis. Exp. (2017). 이 비디오는 전자 현미경을 위한 사전 임베딩 면역조직화학을 사용하여 알데히드가 고정된 비인간 영장류 뇌 조직의 준비를 보여줍니다. 특정 신경 단백질에 대한 면역 표지 단계를 간략하게 설명한 다음 착색된 침전물을 생성하는 과산화효소 반응을 통해 전자 현미경에서 표적 단백질을 시각화할 수 있습니다.

인간이 아닌 영장류 뇌 조직에 대한 면역조직화학 수행

이 입문 수준 프로토콜은 미세아교세포와 신경 요소에 대한 마커를 예로 들어 설치류 뇌의 면역조직화학적 염색을 완료하는 데 필요한 시약, 장비 및 기술을 설명합니다.

미세 아교 세포와 신경 세포에 대한 예 염색 : 저온 절단 된 쥐의 뇌 조직에서 면역 조직 화학에 대한 입문서

여기, 우리는 쉽게, 낮은 비용을 제공하고, 시간 효율적인 프로토콜은 화학적으로 투과 전자 현미경에 대한 면역 조직 화학 염색을 미리 내장과 호환되는 장기 보존을 허용, 아크롤레인 정착액와 영장류 뇌 조직을 고정 할 수 있습니다.

면역 조직 화학 및 전자 현미경을 사전은 임베딩에 대한 비 인간 영장류 뇌 조직의 준비

여기, 우리 면역 형광 염색 법을 사용 하 여 마커 단백질, confocal 현미경 검사 법 및 컴퓨터 기반 분석 시 냅 스 단백질의 분포를 결정 하는 양적 접근 방식을 설명 합니다.

면역 형광 검사를 사용 하 여 마우스 뇌의 시 냅 스 단백질의 다른 유형의 분포를 측정

여기서, 우리는 뇌 영역에서 단백질을 분석 하기 위해 면역 조직 화학 및 고해상도 스캔과 함께 근 적외선 염료를 사용 하는 프로토콜을 제시 합니다.

근 적외선 형광 및 고 분해능 주사를 사용 하 여 설치류 뇌의 단백질 발현 측정

이 프로토콜은 관류, 뇌 단면, 자유 부동 면역 염색, 조직 마운팅 및 이미징을 포함한 마우스 뇌 조직학 연구를위한 효율적이고 재현 가능한 접근 방식을 설명합니다.

마우스 뇌의 자유 부동 면역 염색

연속 이광자 단층촬영(STPT) 이미징은 이광자 이미징과 자동 스테이지 제어 및 마이크로톰 슬라이싱을 결합하여 조직 덩어리를 3차원 형태로 이미징하는 기술입니다. 여기에서는 마모셋 뇌가 구조적 특징을 더 잘 이해할 수 있도록 이를 구현하기 위한 프로토콜에 대해 설명합니다.

신경 해부학적 분석을 위한 전체 마모셋 뇌의 연속 이광자 단층촬영(Serial Two-Photon Tomography of the whole Marmoset Brain)

현대 신경과학은 실험실 설치류와 인간을 포함한 여러 종 간의 차이를 탐구해야 합니다. 하지만 큰 뇌를 가진 포유류가 관련될 때는 기술적 어려움이 발생합니다. 이 접근법은 매우 다양한 포유류 내 신경 집단의 종간 변이를 다루며, 진화적 패턴을 밝히기 위해 지도화할 수 있는 유사한 결과를 도출합니다.

서로 다른 포유류 뇌에서의 정량적 세포 계수 연구를 위한 비교적 접근법

배우세요 원숭이 전체 뇌에서 대규모 단백질 탐지를 위한 배치 면역염색법을. 이 방법은 뇌 전체의 표적 단백질 발현 패턴을 연구하는 데 효율성을 높여줍니다.

전체 몽키 브레인에서 대규모 단백질 탐지에 대한 배치 Immunostaining

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