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Neuroscience

Un alto dosaggio Imaging contenuti per l'identificazione di neurotossina botulinica inibitori

Published: November 14, 2014 doi: 10.3791/51915

Introduction

Il batterio Clostridium botulinum produce neurotossina botulinica, una delle più potenti tossine biologiche conosciute all'uomo 1. Ci sono 7 diversi sierotipi BoNT (BoNT / AG). BoNT / A-Gall indurre paralisi a livello della giunzione neuromuscolare a causa di complessi SNARE proteolisi 2,3. SNARE proteolisi impedisce neurotrasmettitore vescicole-fusione delle membrane e quindi blocchi neurotrasmettitore 4. Il target SNARE specifica dipende dal particolare sierotipo BoNT coinvolti nel processo intossicazione. BoNT / A e BoNT / E fendere SNAP-25, mentre BoNT / C scinde sia SNAP-25 e sintaxina 5. I restanti sierotipi sinaptobrevina fendere (chiamato anche vescicole associata proteina di membrana (VAMP). BoNT / A è stato scelto per lo sviluppo del test in quanto è responsabile di una percentuale elevata di naturale il botulismo e ha la più lunga durata d'azione 6. Sviluppo di piccole molecole terapie contro BoNT / A è un obiettivo importante peril nostro programma di scoperta di nuovi farmaci e ha utilizzato metodi tradizionali di obiettivi per identificare inibitori sito proteolitici attivo 7, 8-10. Tuttavia, la creazione di inibitori del sito attivi con attività ad ampio spettro contro i sierotipi multipli e sull'efficacia dopo l'esposizione sarà probabilmente difficile.

Abbiamo quindi implementato un approccio innovativo, fenotipica droga scoperta che utilizza BoNT SNAP-25 scissione come un endpoint funzionale per identificare piccole molecole in grado di bloccare BoNT-mediata intossicazione del motoneurone. SNAP-25 è necessario per il rilascio dei neurotrasmettitori, come la degradazione di SNAP-25 è predittivo di paralisi e letalità in vivo. Ad esempio, lo screening a base di cellule potrebbe portare alla scoperta di nuovi modulatori di fattori cellulari responsabili della tossina inattivazione o l'inibizione delle vie di tossine all'interno delle cellule bersaglio. Un fattore importante nello sviluppo test fenotipico è la selezione di fisiologicamente rilevanti modelli biologici. We ed altri hanno descritto il mouse staminali embrionali (ES) derivati ​​dalle cellule neuroni motori che ricapitolano il carattere immunologico dei motoneuroni primari, tra cui l'espressione della SNAP-25 11- 13. È importante sottolineare che questi sistemi cellulari sono molto sensibili alle BoNT / A intossicazione e dimostrano scissione dose-dipendente della SNAP-25 in risposta a concentrazioni crescenti di tossina 11,12. I neuroni motori differenziati sono prodotti anche in quantità sufficiente per l'analisi basata piastra throughput elevato e hanno permesso la progettazione di una serie di saggi cellulari.

Il test fenotipico è un metodo di immunofluorescenza che utilizza due anticorpi distinti per quantificare scissione di endogeno espresso pieno lunghezza SNAP-25 durante la BoNT / A intossicazione della cultura del mouse motoneurone. Un terminale carbossilico BoNT / A (BACS) anticorpi scissione-sensibile che riconosce solo a figura intera SNAP-25 permette di valutare BoNT / A proteolisi mediata di SNAP-25espressione in neuroni motori del mouse 10. Un diagramma schematico del test HCI è rappresentato in figura 1.

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Protocol

Piatto 20.000 differenziate cellule staminali embrionali di topo (MES) / pozzetto in piastre da 96 lisina rivestito Poly-D e così mantenere in motoneurone differenziazione terminale dei media per 5-7 giorni.

1. Compound Amministrazione e Intossicazione con BoNT / A

Eseguire tutti i seguenti lavori in un recinto BSL2 per mantenere la conformità con le linee guida CDC / NIH.

  1. Preparare 10 mM soluzioni madre di ciascun composto libreria in 100% DMSO in polipropilene piastre da 96 pozzetti. Utilizzare lo stock 10 mM per preparare un piatto di diluizione intermedia che è 10 volte superiore alla concentrazione di retinatura desiderato. Preparare 100 uM piastra intermedia per l'erogazione di 10 stock mm nella piastra a 96 pozzetti e diluire a 100 uM utilizzando terreni di coltura. Pipettare 10 ml di composti in 90 ml di media sulle cellule 11. Testare i composti: 10 uM concentrazione finale e garantire la percentuale finale di DMSO non supera 0,5%.
  2. Eseguire tutte le vite prigionieraIES che utilizzano cellule vive e tossina attiva sotto il livello di biosicurezza 2 condizioni. Sostituire i vecchi media nelle piastre a 96 pozzetti con 80 ml di fresca supporti differenziazione terminale utilizzando una pipetta manuale a 12 canali. Effettuare l'aspirazione ed erogare fasi righe per evitare l'esposizione delle cellule senza supporto per l'aria ambiente.
  3. Pretrattare cellule con composti prima dell'applicazione della tossina mediante aggiunta di 10 ml di 10x composti dalla piastra di origine usando una pipetta a 12 canali, seguita da miscelazione per aspirazione (due volte). Per ogni piastra a 96 pozzetti, il trattamento di due colonne di 6 pozzi con 10x DMSO diluito nei media per servire come segnale alto e comandi in bassa di segnale. La colonna senza trattamento BoNT presenta il massimo livello di tutta la lunghezza SNAP-25 (controllo segnale alto). Trattare l'altra colonna con BoNT da solo (senza componenti), come il controllo del segnale basso. Utilizzare un controllo ottimo per osservare l'efficacia di BoNT scissione di SNAP-25 e la sua individuazione con l'anticorpo BACS (Figura 2).
  4. Incubare le cellule con composti per 30 minuti a 37 ° C e 6% di CO 2 in incubatrice coltura cellulare.
  5. Preparare neurotossina botulinica A da un 1 mg / fonte commerciale ml in tampone fosfato (PBS) per una finale 10x lavoro diluendo con i media differenziazione terminale.
  6. Avviare intossicazione con l'aggiunta di 10 ml di 10x BoNT / A magazzino in pozzi riconosciuto per il trattamento e basso segnale controlli utilizzando una pipetta multicanale (Figura 2). Trattare i pozzetti designati come di tenere sotto controllo con i soli mezzi.
  7. Decontaminare tutti ware plastica e altri monouso che viene a contatto con BoNT / A durante lo studio mediante immersione in una soluzione di ipoclorito di 0,825% in acqua per almeno 20 min. Eseguire tutte le procedure di cappe di sicurezza biologica e decontaminare le aree di lavoro sia prima che dopo gli esperimenti con il 5% di detergente disinfettante più pulita, come soluzione MicroChem.
  8. Etichettare le piastre in modo chiaro per indicare l'uso di tossine e incubpiastre mangiato trattati con 1 nM / L BoNT / A per 4 ore a 37 ° C e 6% di CO 2 in un incubatore di coltura cellulare. Visualizza adeguata segnaletica per informare i colleghi che la tossina è in uso in laboratorio.
  9. Arresto BONT / A taglio proteolitico ad opera di fissazione metanolo. Rimuovere i supporti contenenti tossine e composti da ogni pozzetto con una pipetta multicanale e scartare in soluzione di candeggina al 10%. Aggiungere il ghiaccio metanolo freddo (100 ml) direttamente a ciascun pozzetto.
  10. Incubare le piastre per 15 minuti a temperatura ambiente (RT) per permettere il fissaggio a verificarsi.
  11. Dopo la fissazione, di gestire in modo sicuro i reagenti di scarto (considerato neutralizzate) con livello di biosicurezza 1 protocolli ed eliminare di conseguenza.
  12. Eliminare metanolo e utilizzare 100 ml di PBS per lavare le cellule e reidratare la loro prima della colorazione. Eseguire due ulteriori lavaggi PBS.
  13. Dopo l'ultimo lavaggio, lasciare PBS nei pozzi, piastre di tenuta con pellicola adesiva di micropiastre e conservare a 4 ° C fino al momento dell'analisi. Conservare le piastre a 4 ° C for diversi giorni.

2. Immunostaining

La procedura di immunoistochimica è un ad alta intensità di lavoro, il funzionamento multifase che comprende reagenti ripetitivi cicli di erogazione / aspirazione e la piastra vasta lavaggio che possono provocare l'introduzione di una significativa variabilità intraplacca e interplate. Un approccio semi-automatico viene applicato per risparmiare il tempo del personale di laboratorio, aumentare la velocità di dosaggio, e ridurre al minimo la variabilità immunocolorazione.

  1. Utilizzare una stazione di lavoro automatizzata dotata di testa a 96 pozzetti in grado di trasferire volumi fino a 250 ml e integrato con un braccio robotico pinza a muoversi da laboratorio in diverse posizioni sul ponte modulare (vedi Materiali e attrezzature) per questo protocollo.
    1. La piattaforma modulare è progettato per ospitare diversi tipi di articoli da laboratorio e può supportare fino a 11 elementi in qualsiasi momento. Il gestore di micropiastre è dotato di un doppio scomparto micropiastre impilatore per trattenere emanipolare fino a 50 piastre per ciclo.
    2. La stazione di lavoro automatizzata si trova all'interno di un armadio biosicurezza di classe II progettato per apparecchiature per l'automazione di laboratorio per fornire la sterilità e sicurezza. Per immunostaining automatizzato, il ponte è disposta come mostrato in Figura 3 per consentire l'accesso dei reagenti secondo necessità e senza intervento umano.
  2. Piastre di pre-carico contenenti cellule fissate nel caricatore piastra e trasferimento al ponte come necessario per le operazioni di manipolazione dei liquidi. Usare la testa 96 pipetta dotato di 250 punte microlitri per aspirare PBS dai pozzi fino a 10 ml. Permeabilize membrane cellulari per facilitare il legame dell'anticorpo a bersagli intracellulari con tampone permeabilizzazione (0.1% Triton X-100). Distribuire buffer di permeabilizzazione (100 microlitri) in ciascun pozzetto prima di tornare le piastre secondo magazzino di stoccaggio del raccoglitore micropiastra per 15 minuti di incubazione a temperatura ambiente (RT).
  3. Rimuovere buffer di permeabilizzazione e pelavaggio rform piastra con PBS (due volte) come descritto in precedenza al punto 1.13.
  4. Dopo l'ultimo ciclo di lavaggio, rimuovere il tampone PBS e dispensare 100 ml di tampone bloccante contenente siero di cavallo 1% e lo 0,1% di Tween 20 in PBS in tutti micropiastre prima di restituirli alla rivista piastra per 1 ora di incubazione a RT.
  5. Utilizzare due anticorpi primari per immunoistochimica: un anti-topo anticorpi BACS policlonale di coniglio, per il rilevamento di piena lunghezza anticorpi anti-III tubulina SNAP-25 e un anticorpo monoclonale del mouse per il rilevamento dei neuroni (vedi Materiali e attrezzature). Dopo 60 min di incubazione, rimuovere tampone bloccante ed erogare 50 ml di 4ug / ml di anticorpo BACS e 0,5 mg / ml di III-tubulina in tampone di bloccaggio in tutti i piatti.
  6. Incubare per 1 ora a RT rimuovere gli anticorpi primari e lavata 3 volte con 100 ml di PBS contenente 0,05% Tween (PBST).
  7. Utilizzare un IgG anti-topo marcato con Alexa Fluor 647 per visualizzare le IgG-III tubulina e anti-coniglio taggati con Alexa Fluor 568 Per visualizzare l'anticorpo BACS. Preparare entrambe anticorpi come una diluizione 2 ug / ml in tampone bloccante ed erogare 50 ml di miscela in ogni pozzetto.
    NOTA: Gli anticorpi secondari selezionati per immunoistochimica sono etichettati con differenti fluorofori per consentire il rilevamento della loro luce fluorescente emessa a lunghezze d'onda diverse che utilizzano canali diversi all'interno del rivelatore dell'Alto Imager contenuti.
  8. Incubare per 1 ora a RT. Aspirare gli anticorpi secondari e lavare 3 volte con 100 ml di PBST.
  9. Dopo l'ultimo lavaggio, aggiungere 100 ml di PBS contenente colorante Hoechst (32 micron) per colorare il DNA per il rilevamento di nuclei.
  10. Sigillare le piastre con una pellicola impermeabile leggero per proteggere i fluorofori da photobleaching. Le piastre possono essere conservati a 4   ° C per settimane senza una significativa perdita di segnale.

3. Imaging

NOTA: Eseguire l'acquisizione di immagini con alto contenuto di Imaging SysTEM (vedi Materiali e attrezzature).

  1. Specifiche di contenuti ad alta definizioni Imager:
    1. Selezionare il tipo di piatto, struttura, numero di campi, obiettivo: Greiner u chiaro, formato 96 bene, 16, rispettivamente, 20X acqua.
    2. Selezionare i canali: nucleo di eccitazione EX: 405 nm come canale 4; citoplasma EX: 644 nm come canale 2; antigene specifico EX canale anticorpi: 561 nm come canale 3 e Impostazione potenza di eccitazione di ogni laser, esperimento Imposta come 2 esposizioni, Esposizione 1 con una eccitazione a 644 nm, Esposizione 2 con due eccitazioni a 405 nm e 561 nm. Selezionare binning come BIN2.
    3. Utilizzare pozzetti di controllo elevate per l'ottimizzazione dell'esposizione con la massima intensità come canale di SNAP-25 e pozzetti di controllo bassi per intensità minima.
    4. Regolare l'esposizione, in modo che l'intensità di ciascun canale è circa la metà del livello di saturazione (2.000-2.500 unità relative).
    5. Identificare il piano ottimale Z sul canale della maschera cellulare utilizzando delta script di correzione. See Figura 5 per risultati dopo immunoistochimica e di imaging. Esportare i dati al server in cui il software di analisi delle immagini risiede.

4. Analisi dell'immagine (Figura 6)

NOTA: La seguente procedura descrive l'applicazione degli algoritmi software Columbus.

  1. Selezionare un algoritmo appropriato per gli oggetti primari (nuclei) segmento. Se necessario, regolare la soglia di fondo e parametri di contrasto. Il software Columbus offre 4 metodi di rilevamento nuclei. Selezionare il metodo che i nuclei segmento con precisione per un controllo a vista nuclei segmentati (in F metodo IGURA 6a M è selezionato).
  2. Selezionare l'algoritmo di neuriti (CSIRO neuriti Analisi 2) per segmentare le neuriti Se necessario, regolare i parametri di soglia di sfondo e il contrasto per rimuovere sfondo. Vedere la Figura 6b per i parametri utilizzati per la rilevazione neuriti.
  3. Identificare le regioni neuriti (segmenti neuriti) based oggetti secondari (neuriti) utilizzando un'espansione pixel -3 del canale β-tubulina III (Alexa farina 640) come maschera (figura 6c).
  4. Calcolare l'intensità dei canali di segnale (SNAP-25, (Alexa farina 568) per la regione neuriti e il canale tubulina β-III (Figura 6d e 6e).
  5. Selezionare i parametri desiderati per l'esportazione, come la lunghezza dei neuriti, intensità medie di SNAP-25, β-tubulina III, numero di nuclei, numero di segmento neuriti, ecc (Figura 6f).
  6. Piastre di trasferimento da impilatori piastra utilizzando il robot e carico in alto Imager contenuti per l'acquisizione delle immagini.

5. Analisi dei dati:

Per valutare la robustezza del test progettato, calcolare i seguenti parametri dell'esperimento base piastriforme.

  1. Del segnale (S) a priorità bassa (B): S / B = intensità del segnale di controllo ad alta media) / media intensità del controllo di segnale basso
  2. <li> Coefficiente di variazione (CV) del segnale e lo sfondo (per misurare l'uniformità del segnale specifico): CV = (deviazione standard (SD) / medio di campione) * 100 (%), per determinare la variabilità nella gestione dei liquidi, reagenti, ecc
  3. Signal to Noise: S = (media intensità del segnale - intensità media del controllo segnale basso) / SD del controllo ottimo
    1. Calcolare il fattore Z 'intossicazione di una metà di una piastra a 96 pozzetti ed una intossicazione finto dell'altra metà. Z '= 1 - 3 * (SD del controllo segnale alto + SD del controllo segnale basso) / (media del controllo segnale alto - medio del controllo segnale basso). Per l'ulteriore analisi dei dati di screening, normalizzare alcuni parametri prime primarie su una piastra di base per permettere il confronto tra le piastre e tra i diversi giorni di esperimenti.
  4. Percentuale di scissione, riflettendo la riduzione del segnale associato a lunghezza completa SNAP-25 rilevata dal anticorpo specifico (BACS): Cleavage% = 100% * (mean intensità del controllo elevato rapporto segnale - intensità di campione) intensità del controllo segnale alto / medio.
  5. Percentuale di inibizione della scissione:% di inibizione = 100% * (intensità di campione - media intensità del controllo di segnale basso) / (media intensità del segnale di controllo ad alta - intensità del controllo di segnale basso media).

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Representative Results

I dati di controllo alta e bassa create due distinte popolazioni con la differenza delle due mediane superiori a 3 deviazioni standard (Figura 7A). L'obiettivo del processo di screening è quello di trovare i composti all'interno della popolazione campione con valori più vicini alla popolazione di controllo positivo, ipotizzando una distribuzione normale nella popolazione campione (Figura 7B, (i)). Punti di dati che sono 3 deviazioni standard oltre la media sono considerati statisticamente differente dal rumore e classificati come "colpo" attiva (Figura 7B (ii), caselle rosse). I composti che sono classificati come "hits" saranno sottoposti ad ulteriori test di conferma in studi futuri. Figura 7B (ii) mostra il rilevamento di risultati positivi nella popolazione dei campioni da un sottoinsieme rappresentativo delle piastre di screening. Tutti i 4 punti che avevano valori inferiori ai campioni (mediana - 3 * SD dei campioni) appartenevano alo stesso inibitore che è stato avvistato in luoghi diversi all'interno di 4 diversi piatti di screening. Questo inibitore dimostrato solida protezione SNAP-25 contro BoNT / A, come mostrato in Figura 5.

Figura 1
Figura 1: Flusso di lavoro per lo screening composti nel test BoNT / A HCI.

Figura 2
Figura 2:. La mappa 96 pozzetti per il dosaggio HCI pozzi ad alta controllo (rosa) sono stati trattati con 0,5% DMSO come solo controllo e pozzetti di controllo bassa (blu) sono stati trattati con 1 nM BoNT / A e 0,5% DMSO. Pozzetti campione (verde) sono stati trattati con la tossina 1nM e 10 pM di composti a 0,5% DMSO. Le colonne esterne e righe (grigio) non sono stati usati per incompatibilità con la piastra ottimizzato permat e l'incapacità dell'obiettivo acqua-immersione 20X per pozzi bordo dell'immagine.

Figura 3
Figura 3:. Il disegno del ponte automatizzato stazione di lavoro per l'analisi immunoistochimica tampone di bloccaggio, anticorpo primario, anticorpo secondario e macchie cellulari sono stati dispensati in piastre di polipropilene da 96 pozzetti per ridurre la perdita di reagente volume morto. PBS è stato distribuito in un vassoio capace di contenere 300 ml. Il collettore di aspirazione utilizzata per rifiuti liquidi viene visualizzata l'immagine dell'inserzione su.

Figura 4
Figura 4: Schermata di alto contenuto sperimentale Imager istituito.

Figura 5
ng> Figura 5:. Alto contenuto di immagini di SNAP-25 scissione in topo ES-derivati ​​motoneuroni Le cellule sono state trattate con 1 nM BoNT / A con e senza l'aggiunta di 1 mM di inibitore (Toosendanin) 14 o non trattata, senza tossina. SNAP-25 è stato rilevato con l'anticorpo BACS. In un altro canale, i neuroni sono stati rilevati utilizzando un anticorpo β-III-tubulina per creare maschera di neuriti di SNAP-25 analisi dell'immagine. Questa è una singola immagine rappresentante di una delle 16 immagini prese da un determinato bene. Blu indica nuclei colorati con Hoechst 33342, il rosso è il segnale di BACS e il verde è il segnale di β-III-tubulina. Le immagini sono state ottenute con l'Opera come descritto. Dimensione bar: 10 micron

Figura 6
Figura 6: Le schermate mostrando varie fasi in analisi delle immagini pipeline.

s "> Figura 7
Figura 7: visualizzazione statistica dei dati derivanti dallo schermo HCI. (A). (I) di dialogo Analisi trama del Decolleté% calcolata da pozzi di controllo; mostrato valori mediani delle rispettive SD (n = 16). Rosa rappresenta il controllo segnale alto (HSC); blu rappresenta il controllo di segnale basso (LSC). Z '= 0,97 (ii) la distribuzione Istogramma degli stessi valori (i) dimostrare la distanza tra due popolazioni di controllo. Mediana e 3 SD sono stati calcolati a partire dai valori statistici associati alla corrispondente scatola-plot. (B). Distribuzione del composto 192 campioni trattati dallo stesso esperimento. (I) Box-plot dimostrare i valori statistici per la segmentazione% per i campioni rispetto ai controlli e valori anomali statisticamente significative. (Ii) e (iii), Istogramma distribuzione degli stessi valori della popolazione di tutti i dati dallo schermo (verdecolore). Hits (evidenziati in quadrato rosso), sono stati selezionati tra i valori anomali che hanno% scissione valori inferiori 3SD dalla mediana della popolazione campione (<25.89% scissione). I quattro colpi evidenziati durante la selezione (iii) l'istogramma di tutti i punti dati hanno valori simili al controllo segnale alto e ha rappresentato lo stesso composto, a spillo nella piastra per le prove, un noto inibitore A / BoNT (Toosendanin) che ha bloccato SNAP -25 scissione.

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Discussion

L'elevata potenza di neurotossine botuliniche e la relativa facilità del loro militarizzazione ha portato nella loro classificazione come categoria A (priorità più alta) agenti biothreat dai Centri statunitensi per il controllo e la prevenzione delle malattie. Purtroppo, non ci sono FDA ha approvato terapie per contrastare BoNT intossicazione dopo la tossina è stato interiorizzato dai motoneuroni. Qualsiasi meccanismo di druggable che promuove il recupero neuronale da BoNT intossicazione potrebbe portare allo sviluppo di una potenziale terapia per proteggere sia le forze armate e pubblica contro questa minaccia biologica. In questo articolo, vi presentiamo un protocollo di test HCI dettagliate per lo screening di inibitori di tossine letali, come BoNT / A. Un aspetto insolito di questo saggio è la consegna scrupolosa delle tossine e implementazione di protocolli di biosicurezza rigorose per garantire la sicurezza in laboratorio. Estrema cura deve essere esercitata durante tossina attiva è in uso. BoNT / A inattivazione tramite metanolo fissazione e micropiastre decontaminatiavanti con il 10% di candeggina e il 5% salviette di superficie sono passaggi chiave che permettono micropiastre si devono rimuovere da cappe di sicurezza biologica per la valutazione a valle in ambienti di livello 2 di laboratorio di biosicurezza.

A causa delle dimensioni in continua espansione di librerie di composti insieme con l'espansione dei motoneuroni lento (numero di cellule), saggi HCI per antagonisti neurotossina tendono a funzionare per diverse settimane. Ciò richiede che la variabilità tra le piastre e nel tempo deve essere eliminato o minimizzata. In questo protocollo forniamo metodi di automazione per immunoistochimica, l'acquisizione delle immagini e l'analisi per ridurre la variabilità del dosaggio. Ulteriore affidabilità e la coerenza può essere ottenuto mediante l'automazione di attività di routine associate a questo protocollo compreso placcatura cellule, lavaggio e fissaggio. Il nostro gruppo sta attualmente valutando l'impatto di questi miglioramenti con l'intento di integrazione nel nostro protocollo nel prossimo futuro.

In questo rapporto, descriviamo un SNAP-25test scissione utilizzando immagini ad alto contenuto di misurare la fluorescenza relativa del intatto SNAP-25 nei motoneuroni. Questo test utilizza le BACS e gli anticorpi tubulina β-III per rilevare full-length SNAP-25 e β-tubulina III, rispettivamente 11. β-tubulina III è utilizzato come marcatore per identificare specificamente neuroni (Figura 4). Mentre si unirà BoNT / A SNAP-25 e riduce il segnale di SNAP-25, piccole molecole che inibiscono qualsiasi parte di questo processo di migliorare la SNAP-25 segnali nel test di imaging. In questo test dipende dal segnale di fluorescenza generata dalla SNAP-25 distribuite su molti piccoli neuriti, immagini di alta qualità sono assolutamente necessari. Quindi, microscopi automatizzati che producono ad alta risoluzione immagini confocali sono raccomandati (Figura 4). Noi abitualmente catturare 6-16 campi / bene in un formato a 96 pozzetti mentre si utilizza l'obiettivo d'acqua ad immersione 20X. Il numero di immagini stampate di campo dipendono dal numero complessivo di neuriti richiesto per generatdi e risultati statisticamente significativi.

Algoritmi di analisi dell'immagine modulari sono stati utilizzati per estrarre dati multiparametriche (Figura 6). Gli algoritmi di analisi dell'immagine modulare Columbus sono relativamente facili da generare per gli scenari di analisi più semplici. Per un'analisi più complicato o progettazione di parametri specifici per letture complesse, possono essere utilizzati script basati Acapella all'interno dell'ambiente Opera nonché all'interno del contesto di Colombo. Oltre alle intensità di fluorescenza ottenute dai canali tubulina SNAP-25 e β-III, che abitualmente raccolti altri parametri come il numero totale di cellule (misura indiretta di citotossicità), lunghezza dei neuriti, neuriti ramificazione, e altri parametri per quantificare la salute neuronale durante il dosaggio. I dati grezzi endpoint vengono esportati in software di analisi statistica per ulteriori analisi dei dati e la selezione premere (Figura 7). I dati qui presentato dimostra la capacità del test HCI essere efficitemente utilizzato per lo screening fenotipico alla ricerca di inibitori BoNT / A utilizzando un modello motoneurone fisiologicamente rilevanti.

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
Botulinum neurotoxin A  Metabiologics NA No catalog number
Microtitre plates Greiner  655946 Poly-D-Lysine 96-well plates
BACs antibody Lampire Biological NA
Microchem National  0255
Methanol Thermo Scientific A412-20
Formaldehyde Thermo Scientific 28908
Horse serum Invitrogen 16050
PE JANUS MDT Mini Automated Workstation Perkin Elmer AJMDT01
Opera Perkin Elmer OP-QEHS-01
Triton X-100 Sigma-Aldrich 9002-93-1
BIII tubulin antibody R&D Systems BAM1195
Tween 20 Sigma P1379-1L
Hoechst 33342dye  Invitrogen 3570
Antimouse IgG Invitrogen A21236
Anti rabbit IgG Invitrogen A10042
Columbus Image analysis software Perkin Elmer Ver 2.4
Spotfire Perkin Elmer Ver 5.5
Clorox bleach Fisher Scientific 18-861-284
PlateStack

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References

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Neuroscienze Numero 93 neuroscienze neurobiologia neurotossina botulinica, Alto sistema di imaging contenuti neurotossicità
Un alto dosaggio Imaging contenuti per l&#39;identificazione di neurotossina botulinica inibitori
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Kota, K. P., Soloveva, V., Wanner,More

Kota, K. P., Soloveva, V., Wanner, L. M., Gomba, G., Kiris, E., Panchal, R. G., Kane, C. D., Bavari, S. A High Content Imaging Assay for Identification of Botulinum Neurotoxin Inhibitors. J. Vis. Exp. (93), e51915, doi:10.3791/51915 (2014).

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