$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Neuronen communiceren via synapsen, en de kwaliteit van deze communicatie wordt voor een groot deel gereguleerd door veranderingen in de samenstelling van eiwitten in de synaps. Met name de eiwitten in het postsynaptische dichtheid deelnemen neuronale communicatie door innig steigers neurotransmitter receptoren met hun signaaltransductiesystemen 1. Bovendien blijvende veranderingen in de sterkte van synaptische werkzaamheid worden gecontroleerd door toevoeging of verwijdering van receptoren op postsynaptische dichtheid 1-6. Daarom is de isolatie en kwantificering van synaptische eiwitten is een noodzakelijke en nuttige techniek om inzicht te krijgen in de manieren waarop neuronen reageren op prikkels en synaptische werkzaamheid 7 veranderen. Dit artikel beschrijft een gebruikelijke techniek synaptische eiwitten uit hersenweefsel van knaagdieren isoleren door ultracentrifugatie op discontinue sucrosegradiënten. De synaptische plasmamembraan fractie verrijkt kan worden en geïsoleerd op basisde dichtheid van sucrose, die is empirisch bepaald Soortgelijke 1,2 M sucrose is.
Afhankelijk van de biologische vraag kan subcellulaire fracties worden gescheiden door continue of discontinue gradiënten van hetzij sucrose of Percoll. Continue gradiënten kan een scheiding van eiwitten in meerdere fracties; Dit kan bijzonder nuttig zijn om de co-lokalisatie van eiwitten in een bepaalde fractie 8 demonstreren. De bereiding van continue gradiënten is bewerkelijker en behoeft voor vele toepassingen. Discontinue gradiënten relatief gemakkelijker te bereiden en kunnen worden gebruikt om proteïnen in een aantal, in hoofdzaak gedefinieerde fracties te scheiden. Discontinue gradiënten die bestaan uit drie lagen sucrose verhogen molariteit zijn op grote schaal gebruikt om eiwitten geassocieerd met de synaptische plasmamembraan (SPM) te isoleren. Deze synaptische plasmamembraan fractie kan verder worden verwerkt om de postsynaptische dichtheid fractioneringn (PSD) van detergens behandeling en isolatie van het detergens-oplosbare fractie.
Wanneer dit proces eerst beschreven in 1960 9,10, elektronenmicroscopie werd gebruikt om de organellen en membranen die ongeveer synaptische plasmamembraan en postsynaptische dichtheid fracties 9-14 definiëren tonen. Deze studies toonden de opname vóór en postsynaptische membranen en synaptische blaasjes in de SPM fractie; na detergensbehandeling primair elektron-dichte, postsynaptische dichtheden zichtbaar. In de procedure wordt een hypotone shock gebruikt knijpen de synaptische processen van het cellichaam 10. Deze stap maakt gebruik van het feit dat mitochondriën zijn bestand tegen osmotische shock en intact blijven en zijn dus sedimenteren op de bodem van de sucrose gradiënt (figuur 1).
Met deze zelfde verrijking techniek SPM en de PSD fracties werden eerst biochemischbepaald door polyacrylamide gel elektroforese en sequentiebepaling van de belangrijkste eiwitbestanddelen 15-17. Vervolgens western blot analyse werd gebruikt voor het detecteren en kwantificeren van de niveaus van synaptische eiwitten en definieert deze fracties verder (figuur 2). Wij hebben deze techniek in onze laboratoria veranderingen in de synaptische niveaus van de dopamine transporter die optreden wanneer de Slc6a3 locus gedupliceerd in muizen 18 kwantificeren. We hebben ook deze techniek NMDA receptor deficiënte muizen synaps-specifieke verlaging van eiwitten die deel uitmaken van de DISC1 interactoom 19 ontdekken.
Blijkens western blot analyse SPM fracties bevatten synaptische vesicles membraaneiwitten, endosoom markers, mitochondriale eiwitten, membraangeassocieerd synthetische enzymen en signaaltransductie moleculen, alsmede integrale componenten van de postsynaptische dichtheid en synaptische plasmamembranen 20-23. Even PSD fracties kan verontreiniging met overvloedige mitochondriale eiwitten en kan het nodig zijn een tweede gradiënt sedimentatie of extra zuiveringsstappen uitgevoerd dat ze 13 verwijderen. Onlangs heeft kwantitatieve massaspectrometrie een lijst van meer dan 100 eiwitten in het postsynaptische dichtheid alleen, alsmede een indicatie van de relatieve abundantie van deze componenten 24,25 ontvangen.