Этот протокол описывает синтеза, характеристика и инъекции мономерных амилоид β42 пептидов для генерации амилоида токсичности в взрослых рыбок данио создать модель болезни Альцгеймера, следуют гистологического анализа и обнаружения агрегатов.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Этот протокол описывает синтеза, характеристика и инъекции мономерных амилоид β42 пептидов для генерации амилоида токсичности в взрослых рыбок данио создать модель болезни Альцгеймера, следуют гистологического анализа и обнаружения агрегатов.
Болезнь Альцгеймера (AD) — изнурительных нейродегенеративных заболеваний, в котором накопление токсичных амилоид β42 пептидов (Aβ42) приводит к синаптических дегенерации, воспаление, нейронов смерть и обучения дефицита. Люди не регенерировать потерянные нейронов в случае объявления в части из-за нарушения пролиферативной способности нервных стволовых/прогениторных клеток (NSPCs) и снижение нейрогенез. Таким образом эффективный регенеративной терапии следует также расширять распространение и нейрогенных емкость NSPCs. данио рерио (Danio рерио) регенеративный организм, и мы можем узнать основные молекулярные программы, с которыми мы могли бы дизайн терапевтические подходы к решению AD. По этой причине необходимо поколения модель AD-как в данио рерио. С помощью нашей методологии, мы можем ввести синтетические производные Aβ42 пептид с проникающей способностью ткани в мозге взрослого данио рерио и анализировать заболевания патология и восстановительной реакции. Преимуществом над существующими методами или Животные модели является то что у рыбок данио могут научить нас, как позвоночных мозг может естественно регенерации и тем самым помочь нам для лечения человека нейродегенеративные заболевания лучше по ориентации эндогенного NSPCs. Таким образом модель амилоид токсичность, в головном мозге взрослых рыбок данио могут открыть новые возможности для исследований в области нейробиологии и клинической медицины. Кроме того простое выполнение этого метода позволяет для затратоэффективной и действенной экспериментальной оценки. Эта рукопись описывает синтеза и инъекции Aβ42 пептидов в zebrafish мозга.
AD-это хроническое прогрессирующее заболевание, характеризующееся потерей нейронов и синапсы в коре1,2,3,4,5. Классическая патологического отличительными чертами AD являются отложением амилоида пептидов и формирования нейрофибриллярных связок (NFTs)6. Старческий таблички, также известный как амилоидных бляшек, состоят из пептидов амилоид β (значения), образующих β-плиссе структур в паренхиме мозга5. Накопление Aβ42 в больных ад имеет раннего и решающую роль в болезни. AD запускает каскад событий, приведших к синаптических дисфункции, нарушение пластичности и нейрональных потери7,8,9,10.
Взрослого мозга костистых данио рерио служит прекрасной моделью для изучения регуляции стволовых клеток пластичности11,12,13,14,15, 16,17,18,,1920 и различных заболеваний центральной нервной системы (ЦНС), включая объявление21,22,23 ,24. Из-за широкий спектр доступных экспериментальные методы19,20,25,26,27,28,29, 30 , 31, эти исследования являются информативными и осуществимым. Данио рерио может пополнить ЦНС13,15,,3233,34,35,36,37, 38, частично с помощью молекулярных программ активируется после нейрональных потери19,39,40,41,,4243, 44. Таким образом создание модели нейродегенеративные заболевания в zebrafish может помочь адрес Роман вопросы относительно регенеративной способности и стволовых клеток биологии позвоночных мозги.
Недавно мы разработали модель амилоида токсичности в мозге взрослого данио рерио путем инъекций синтетических Aβ42 пептидов (Таблица 1)39. Это инъекции вызвало нейродегенеративные фенотипов напоминает патологии мозга человека (например, смерть клетки, микроглии активации, синаптических дегенерация и дефицита памяти), указав, что у рыбок данио могут быть использованы для выявления нейродегенеративные в мозге данио рерио, Aβ42, пептиды могут быть обнаружены с stainings иммуногистохимии и молекулярные механизмы регенерации в взрослых рыбок данио, ЦНС могут быть определены39. В этом протоколе мы демонстрируем инъекции синтетических пептидов амилоида в мозг данио рерио, с помощью которых инъекции (CVMI) метод27,,3945,46 для имитации осаждения амилоида (рис. 1). CVMI предоставляет новый способ доставки пептиды, которые совокупности после инъекции как β-лист структур и оказывать токсическое воздействие. Пептиды распределяются равномерно по всему мозгу, ориентация желудочков район вдоль всей rostro хвостового оси45. Кроме того этот метод позволяет для анализа морфологических и молекулярной реакции NSPCs в мозге взрослого данио рерио, после амилоида включений. Такие исследования даст нам представление для ремонта успешной мозга млекопитающих. Наш метод может использоваться для понимания необходимости молекулярный механизм успешной регенерации ответ после AD-подобные симптомы побудить пополнения потеряли нейронов и функциональное восстановление.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
этот протокол является стандартной процедуры, предложенные руководящие принципы ЕС (2010/63) и Европейского общества для моделей рыбы в биологии и медицине (EuFishBioMed) в Карлсруэ институт технологии (комплект). Все методы, описанные после здесь были утверждены Комиссией по этике (Landesdirektion Дрезден; номер документа TVV-52/2015).
1. Подготовка Aβ42 пептид
2. Подготовка смеси инъекций
3. Анестезия
4. Микроинъекции которых
5. Восстановление
6. Подготовка тканей и Sectioning
7. Иммуногистохимическое окрашивание и микроскопии
Примечание: выполнить все шаги инкубации в камере увлажненной. И, все шаги стиральных за 10 мин.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
ВЭЖХ была использована для того чтобы очистить синтезированных пептидов и масс-спектрометрии была использована для характеризовать очищенный амилоида β пептиды. Столбце ВЭЖХ нагревается до 50 ° C для улучшения разделения значения пептидов и были собраны все фракции. Чтобы определить правильно синтезированных пептидов, масс-спектроскопии анализ проводился для всех фракций. Хроматограмма UPLC показывает чистоту соединения. ВЭЖХ фракции, которые принесли один пик на UPLC (т.е., прав...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Амилоида пептиды могут быть изменены для включения изменения последовательности или различные теги. К примеру кинулись амилоида пептид может быть создан, и пептиды могут быть помечены флуоресцентные метки в N-terminus конца пептид или отмеченных перевозчик пептиды39. Аналогичным образом в настоящем Протоколе, пептида перевозчика является ячейка проникая пептида TR из-за его эффективности для перевозки грузов глубоко в ткани мозга39. Кроме того наш метод позволяет для инъекц...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторы не имеют ничего сообщать
Эта работа была поддержана DZNE и Гельмгольца (VH-NG-1021), КГПОГ, ту Дрезден (ФЗ-111, 043_261518) и DFG (KI1524/6) (C.K.); Лейбница (пила-2011-ОПЗ-2) и BMBF (BioLithoMorphie 03Z2E512) (ВМФ). Мы также хотели бы поблагодарить Ulrike Hofmann пептидного синтеза, а также Nandini Asokan, Праяг Murawala и Элли Танака за помощь во время съемок процедура.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Fmoc-защищенные аминокислоты | IRIS Biotech GmbH (Марктредвиц, Германия) | Аминокислоты на основе Fmoc для синтеза твердофазных пептидов (SPPS) | |
| N,N,N′,N′-тетраметил-O-(1H-бензотриазол-1-ил)гексафторфосфат урония (HBTU) | IRIS Biotech GmbH (Марктредвиц, Германия) | RL-1030 | Активатор |
| Oxyma | IRIS Biotech GmbH (Марктредвиц, Германия) | RL-1180 | Супрессор рацемизации |
| N,N-диизопропилэтиламин | IRIS Biotech GmbH (Марктредвиц, Германия) | SOL-003 | Основание |
| диметилформамида | IRIS Biotech GmbH (Марктредвиц, Германия) | SOL-004 | Растворитель |
| N-метилморфолин | Thermo Fisher (Kandel) GmbH, Германия | A12158 | Основание |
| 1-гидроксибензотриазола гидрат (HOBT) | Sigma-Aldrich Co. LLC. ( Сент-Луис, Миссури, США) | 157260 | ALDRICH Активатор |
| пиперидин | MERCK KGaA (Дармштадт, Германия) | 822299 | Реагент для снятия защиты Fmoc |
| Дихлорметан (DCM) | MERCK KGaA (Дармштадт, Германия) | 106050 | Сольвент |
| муравьиной кислоты (FA) | MERCK KGaA (Дармштадт, Германия) | 100264 | Буферный компонент для ВЭЖХ |
| Трифторуксусная кислота (ТФ) | MERCK KGaA ( Darmstadt, Германия) | 808260 | Реагент Clevage Mix |
| Триизопропилсилан (TIS) | MERCK KGaA (Дармштадт, Германия) | 233781 ALDRICH | Clevage Mix реагент |
| ацетонитрил (для UPLC/LCMS) | Sigma-Aldrich Laborchemikalien GmbH | 34967-1L | Растворитель |
| ацетонитрил (для ВЭЖХ) | VWR International Ltd, Англия | 83639.320 | Растворитель |
| Diethylether | VWR International Ltd, Англия | 23811.326 | Растворитель для осаждения пептидов |
| Dithiotritol (DTT) | VWR International Ltd, Англия | 0281-25G | Clevage Mix реагент |
| TentaGel S RAM rink rink amide resin | Rapp Polymere GmbH (Tuebingen, Германия) | S30023 | Твердофазный для SPPS |
| синтез пептидов 5 мл шприцы с включенными фильтрами | Intavis AG (Кёльн, Германия) | 34.274 | Реакционная трубка для СППС и для клевы из твердофазного |
| политетрафторэтиленового (ПТФЭ) фильтра | Sartorius Stedtim (Обань, Франция) | 11806-50-N | Фильтрация осажденных пептидов |
| поливинилиденфторида (ПВДФ) шприцевой фильтр | Carl Roth GmbH + Co. KG Karlsruhe | KC78.1 | Предварительная фильтрация для |
| синтезатора пептидов | Intavis, Кёльн, Германия | ResPep SL | Автоматизированный синтезатор твердофазных пептидов |
| Water Alliance HPLC | Waters, Милфорд Массачусетс, США | Waters 2998, Waters e2695 | Полупрепаративная обратная фазовая жидкостная хроматография высокого давления (ВЭЖХ) |
| PolymerX, размер гранул 10&мкм; m, 250x10 мм | Phenomenex Ltd. Германия | 00G-4328-N0 | Колонка ВЭЖХ из пористого полистирола дивинилбензола |
| Milli-Q Advantage A10, с фильтром Milli-Q | EMD Millipore Corporation, Billerica, MA, США LCPAK0001 | Система очистки воды | |
| Фильтрационная установка | Sartorius Stedtim (Обань, Франция) | 16307 | Установка фильтрации для осаждения пептидов |
| UPLC Aquity с УФ-детектором | Уотерс, Милфорд Массачусетс, США | M09UPA 664M | Аналитический ультрафазовый ультра ВЭЖХ для ЖХ-МС |
| ACQUITY UPLC BEH C18, размер валика 1,7 μ m, 50x2,1 мм | Waters, Милфорд Массачусетс, США | 186002350 Аналитическая колонка C18 | |
| Детектор ACQUITY TQ | Waters, Милфорд Массачусетс, США | QBB908 | Электрораспылительная ионизационная масс-спектрометрия (ESI-MS) |
| CHRIST ALPHA 2-4 LD plus + vacuubrand RZ6 | Martin Christ Gefriertrocknungsanlagen GmbH, Германия | 16706, 101542 | Лиофилизатор с вакуумным насосом |
| Paradigm plate reader | Beckman Coulter | ||
| MESAB (этил-м-аминобензоат метасульфонат) | Sigma-Aldrich | A5040 | |
| Чашки Петри | Sarstedt | 821.472 | |
| Фосфатно-солевой буфер | Life Technologies, GIBCO | 10010-056 | |
| Игла | Becton-Dickinson | 305178 | |
| Препарирующий микроскоп | Olympus, Leica, Zeiss | варьируется от производителя | |
| Dumont Tweezers | World Precision Instruments | 501985 | |
| Gillies Dissecting Щипцы | World Precision Instruments | 501265 | |
| Glass injection капилляры | World Precision Instruments | TWF10 | |
| PicoNozzle | World Precision Instruments | 5430-12 | |
| Пневматический кольцевой осветитель PicoPump | World Precision Instruments | SYS-PV820 | |
| ; Кольцевой световод | Parkland Scientific | ILL-RLG | |
| Cryostat | Leica | CM1950 |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.