$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Burada açıklanan teknikler, döllenme, gastrulasyon, somitogenez ve gövde, göz, beyin ve organ oluşumu dahil olmak üzere erken gelişim sırasında meydana gelen olaylar sırasında Ca2+ sinyallerinin aşağı akış hedeflerini tanımlamaya çalışan çalışmaların sonucudur. 1-3 Embriyonik Ca2 + sinyallemesinin orijinal keşifleri, aequorin4 ve fura-2 gibi doğal ve mühendislik Ca2 + göstergelerinin kullanımına bağlıydı. 5 Mevcut teknolojiyle bile, Ca2+ 'nın geçici yükselmelerinin tespiti, hantal analitik araçlar gerektirir ve bu tür Ca2 + sinyallerinin hedeflerini ortaya çıkarmaz.
Bu laboratuvar, merkezi sinir sisteminde zenginleştirilmiş ve başlangıçta uzun vadeli potansiyel düzenleyici olarak tanımlanan bir enzim olan CaMK-II olarak bilinen Ca2+/kalmoduline bağımlı (çok işlevli) protein kinaz aracılığıyla hareket eden Ca2+ sinyallerini araştırır. 6 CaMK-II beyne özgü değildir, omurgasızlar da dahil olmak üzere hayvanlar alemindeki türlerin tüm yaşam süresi ve bedenleri boyunca yaygın olarak ifade edilir ve yüksek oranda korunur. 7,8 CaMK-II, Thr287'de otofosforile olma kabiliyeti nedeniyle Ca2+ seviyeleri azaldıktan sonra bile kendi aktivitesini sürdürme konusunda benzersiz bir yeteneğe sahiptir. Bu otofosforile edilmiş durumda, CaMK-II, fosforillenene kadar Ca2+/CaM'den bağımsız bir şekilde aktif kalır. 6 Bu nedenle, fosforile CaMK-II'nin (Thr287) lokalizasyonu, doğal, ilgili Ca2+ yükselmelerinin meydana geldiği hücreleri tanımlayabilir.
Otofosforile (P-Thr287) memeli CaMK-II'ye karşı bir antikor iyi karakterize edilmiştir ve başlangıçta beyin dokusunda aktive edilmiş CaMK-II'yi lokalize etmek için kullanılmıştır. 9 Zebra balığı (Danio rerio) yedi CaMK-II geninesahiptir 10,11 ve protein ürünleri bu bölgede bir dizi MHRQE[pT287]VECLK içerir. 10,11 Bu dizi, bu tavşan poliklonal antikorunu oluşturmak için kullanılan fosfopeptit antijenine çok benzer (MHRQE[pT]VDCLK; Upstate/Millipore) ve bu nedenle bu antikorun zebra balığı CaMK-II ile çapraz reaksiyona girmesi tam bir sürpriz değildi. Bu laboratuvar, bu antikorun otofosforilasyon ve Ca2+ / CaM'den bağımsız aktivite ile orantılı olarak zebra balığı CaMK-II ile reaksiyona girdiğini gösterdi. 12 Ek pan-spesifik CaMK-II antikorlarının da zebra balığı CaMK-II ile çapraz reaksiyona girdiği gösterilmiştir. 13
Bu antikor, zebra balığı CaMK-II'nin, sol / sağ asimetrinin kurulması için gerekli olan kirpikli organ olan zebra balığı Kupffer'in Vezikülünün (KV) bir tarafındaki hücrelerde tercihen aktive olduğunu göstermek için kullanılmıştır. 12 Bu antikor, CaMK-II'nin, organ pozisyonunun belirlendiği aynı gelişim aşaması sırasında KV'nin sol tarafındaki dört bitişik hücrede geçici olarak aktive olduğunu göstermek için kullanıldı. 12 Kupffer Vezikülüne (KV) ek olarak, otofosforile (PT287) ayrıca böbrek, nöromastlar ve iç kulak dahil olmak üzere diğer siliyer dokulardaki belirli hücre içi bölgelerde de bulunuyordu. 12,13 Zebra balığı böbreğinde, P-T287-CaMK-II, kirpikli duktal hücrelerin apikal sınırı boyunca ve montajlarını etkilediği kloakal kirpikler içinde zenginleştirilir. 13 Son olarak, gelişmekte olan iç kulakta, PT287-CaMK-II, kirpiklerin tabanında yoğun bir şekilde yoğunlaşır ve Delta-Çentik sinyal yolu yoluyla hücre farklılaşmasını etkiler. 14 Özetle, aktive edilmiş CaMK-II'nin tespiti, hücre içi Ca2+ salınımının yerlerini tam olarak belirlemiş ve potansiyel yeni sinyal yollarını aydınlatmıştır.
Bu keşifler tamamen aktive edilmiş (P-T 287-otofosforillenmiş) CaMK-II'yi lokalize etmek için hassas ve doğru bir yöntem geliştirmeye bağlıydı. Zebra balığı KV, böbrek ve iç kulağı düzeltme ve immün boyama yöntemleri açıklanmaktadır. Bu tekniğin sınırlamaları da açıklanmıştır. Bu teknikler, erken omurgalı gelişimi sırasında sadece fosfo-epitopların değil, herhangi bir epitopun iki floresan kanalında yüksek çözünürlüklü görüntüler elde etmek isteyen herhangi bir araştırmacı için yararlı olmalıdır.