Здесь мы описываем количественный подход к определению распределение синаптических белков относительно белка маркер, с помощью окрашивания иммунофлюоресценции, confocal микроскопии и анализа на основе компьютера.
Method Article
Здесь мы описываем количественный подход к определению распределение синаптических белков относительно белка маркер, с помощью окрашивания иммунофлюоресценции, confocal микроскопии и анализа на основе компьютера.
Наличие, отсутствие или уровня конкретных синаптических белков может сильно влияние синаптической передачи. В дополнение к разъяснению функцию белка, жизненно важно также определить его распространения. Здесь мы описываем протокол, используя иммунофлюоресценции, конфокальная микроскопия и компьютерного анализа для определения распределения синаптических белков двигателем (также называется TPRGL или SVAP30). Мы сравниваем распределение Mover, синаптических пузырьков synaptophysin белка, таким образом определяя распределение движенца в количественном выражении по отношению к обилие синаптических пузырьков. В частности этот метод может быть реализован потенциально для сравнения распределения белков, с использованием различных антител или Микроскопы или через различные исследования. Наш метод обходит присущих изменчивости immunofluorescent stainings, уступая соотношение, вместо того, чтобы абсолютное флуоресценции уровнях. Кроме того, мы описываем метод позволяет исследователю проанализировать распределение белка на разных уровнях: от весь мозг срезы мозга районы для различных субрегионов в области один мозг, например различные слои гиппокампа или сенсорными коре. Мувер является белок позвоночных животных конкретных, связанный с синаптических пузырьков. С помощью этого метода мы показываем, что двигателем гетерогенно распределяется между областях мозга, с высоким уровнем в вентральной pallidum, межжелудочковой перегородки ядер и миндалины, а также в пределах одного мозга областях, таких как различные слои гиппокампа.
Связь между нейронами происходит на специализированных сайтах контакта, называется синапсы. Синапсы содержат множество различных белков, которые оркестровать синаптической передачи. Некоторые из этих белков показывают гетерогенных распределение всей нервной системы и не присутствуют в каждом синапсе1. Одним из примеров такого белок является Munc13, который участвует в процессе грунтования синаптических пузырьков. Существуют разные изоформы Munc13, которые распространяются гетерогенно во всем мозг2, и наличие или отсутствие конкретных изоформ могут влиять на краткосрочные синаптической пластичности и синаптических пузырьков динамики3, 4 , 5. Таким образом, он имеет жизненно важное значение, чтобы иметь возможность определить наличие различных синаптических белков различных областях мозга.
Методы выбора для квантификации синаптических белков - пока -, масс-спектрометрия и западной blotting, вместо иммуногистохимия6,,78,9. В некоторых случаях несколько методов используются для дополнения друг друга, чтобы оценить количество и локализации специфических белков (то есть, Вильгельм и др. 10). метод, мы опишем здесь позволяет для локализации и количественной оценки протеинов интереса без необходимости использования любого биохимического метода, просто используя immunofluorescent stainings. Еще одним преимуществом здесь является количественная оценка может быть сделано над районами гораздо меньше, и, таким образом, более конкретные, чем достичь другими методами. Однако надо принимать во внимание, что белок надежные ссылки необходимы для оценки распределения протеина интереса.
Флуоресцентный окрашивание по иммуногистохимия позволяет нам регулярно выявить Локализация белков различных областях мозга, а также в рамках различных нейрональных отсеков. Для идентификации различных отсеках, используются конкретные маркеры. Как правило антитела против синапсины и synaptophysin11 может использоваться для обозначения синаптических пузырьков, в то время как антитела против Фагот ярлык активную зону пресинаптической терминал12. Везикулярный транспортер, например глютамат Везикулярный транспортер (vGluT) или Везикулярный транспортер ГАМК (vGAT), используются для обозначения возбуждающим13 и тормозящий14 Пресинаптический терминалы, соответственно. На стороне постсинаптических антитела против белков Гомер может использоваться для Марк постсинаптических терминалы и антител против постсинаптических плотность белка 95 (PSD95)15,,1617 или gephyrin18 , 19 , 20 может маркировать возбуждающим или тормозной постсинаптический терминалы, соответственно. С помощью антител против протеина интереса и маркеры например, описанным выше, можно определить локализацию таких белков. Многие исследования на сегодняшний день это сделали в качественным образом21. Однако достоверно определить дифференцированного распределения конкретных синаптических белков, нужно не только определить свое присутствие или отсутствие, но также его относительной концентрации. Неоднородности размеров и плотности синапсы делает его важным установить соотношение между синаптических маркер и протеина интереса. В противном случае СИНАПС богатые регионы, как-пирамидальной слои гиппокампа и молекулярный слой мозжечка покажет высокой плотности синаптических белков, только благодаря более высокой плотности синапсов но не сильное присутствие этого белка в каждый синапс (например, Wallrafen и Dresbach-1). С другой стороны белки в нейрональных Сома (например, TGN3822) обычно покажет сильное присутствие в гиппокампе пирамидальной клетке слоя или слоя клеток гиппокампа или мозжечковая гранул из-за высокой концентрации нейрональных клеток органов в этих областях. Таким образом эта неоднородность распределения структур, в этом случае синапсов, может привести к ложной оценки распределения протеина интереса сам. Кроме того существует внутренняя изменчивость в пятнать интенсивностей различных образцов в stainings иммуногистохимии. Протокол, описанные здесь принимает это во внимание и избегает такого предубеждения, а также другие предостережения, которые возникают от иммуногистохимических методов.
В наши последние исследования, мы использовали этот метод для описания дифференциального выражение движителя (также называемый TPRGL23 или24SVAP30) через 16 различных мозга области1. Мувер является позвоночных конкретных синаптических белок, который можно найти в ассоциации для синаптических пузырьков и влияет нейромедиатора релиз25,,2627. Мы связаны Mover выражение обилие синаптических пузырьков, путем пятнать для synaptophysin как маркер ссылки синаптических пузырьков. Мы нашли высокие уровни движителя особенно в межпредсердной перегородки ядер и брюшной pallidum, миндалины. В гиппокампе мы нашли гетерогенных распределение Mover, с высоким уровнем в слои, связанные с внутри гиппокампа вычисления и низкий уровень в слои ввода и вывода.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Этот протокол не предусматривает эксперименты на живых животных. Эксперименты с euthanizing животных для получения образцов мозга были утверждены властями местной защиты животных (Tierschutzkommission der этот Гёттинген) под номером официального утверждения T 10/30.
Примечание: Для этого протокола, были использованы 3 взрослых самцов мышей C57BL/6.
1. Пробоподготовка
2. иммунофлуоресценции
3. томография
4. компьютер-анализ
5. Данные обработки
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Представитель окрашивания моделей различных маркеров можно увидеть на рисунке 1. Шаблон варьируется в зависимости от распределения белка. Примеры из пяти уровней rostro хвостового приводятся в колонках (A)-(E). Представитель DAPI пятнать показано в первой строке: DAPI придерживается ДНК клетки и таким образом окрашенных ядер. Это приводит к пунктата шаблон. Регионы с высоким клетки плотностью ярче, чем в регионах с низкой сот...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Метод здесь представлены направлена на количественной оценки распределения протеин интереса по отношению к обилие белка маркера с известным распределения. Иммунофлюоресценции пятнать может показать высокая изменчивость окраски интенсивности между различными секторами. Количественная оценка подход, описанный здесь обходит эту проблему, определяя отношение протеин интереса в среднем по всему полушарию. Таким образом различные интенсивности окрашивания через срезы отменяются и позволяют для количественного описания.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Авторы не имеют ничего сообщать.
Мы благодарим Ирмгард Weiss за отличную техническую помощь. Авторы признают поддержка Гермес Pofantis и Andoniya Петкова. Авторы также поблагодарить Европейский институт неврологии для использования LSM800 и технической помощи, особенно д-р Нильс Halbsgut. Эта работа финансировалась медицинский центр Гёттингенский университет. ЗАО признает поддержка центром наноразмерных микроскопии и молекулярной физиологии мозга (CNMPB).
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| 1,5 мл реакционные пробирки | Eppendorf | 30120094 | |
| 50 мл реакционные пробирки | Greiner Bio-One | 227261 | |
| мультилунки 24 лунки | Fisher Scientific | 087721H | |
| Дозатор пластиковый (одноразовый) | Sarstedt | 861,176 | |
| Дозатор 1000 мл | Rainin | ||
| пипетка 2 мл | Eppendorf | 3123000012 | |
| Vortex Genius 3 | Предметные | ||
| Menzel | Fisher Scientific | 10144633CF | |
| Стереоскоп | Leica | ||
| LSM800 | Конфокальный микроскоп | Zeiss | |
| замораживающий микротом | Leica | ||
| PBS (10X) | Roche | ||
| ПФА | Сигма | P6148-1KG | |
| NaCl | BioFroxx | 1394KG001 | |
| сахароза | neoFroxx | 1104KG001 | |
| салфетка Tek | Sakura | 4583 | OCT |
| Na2HPO4 | BioFroxx | 5155KG001 | |
| NaH2PO4 | Merck | 1,063,460,500 | |
| нормальная козья сыворотка | Merck Millipore | S26-100ML | |
| нормальная ослиная сыворотка | Merck | S30-100ML | |
| Triton X-100 | Merck | 1,086,031,000 | |
| кролик анти-Mover | Synaptic Systems | RRID: AB_10804285 | |
| морская свинка анти-синаптофизин | синаптические системы | RRID: AB_1210382 | |
| ослиный анти-кролик AF647 | Jackson ImmunoResearch | RRID: AB_2492288 | |
| козий анти-мышиный AF488 | Jackson ImmunoResearch | RRID: AB_2337438 | |
| Mowiol4-88 | Calbiochem | ||
| ZEN2 blue программное обеспечение | Zeiss | программное обеспечение для микроскопии | |
| FIJI | ImageJ | Программное обеспечение | |
| для анализа Microsoft Excel | Microsoft |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission