Author Produced

Koku Duyu Nöronlar Cilia Kafesli Bileşiklerin Flash Fotoliz

Neuroscience

Your institution must subscribe to JoVE's Neuroscience section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Summary

Kafesli bileşiklerin Fotoliz çeşitli fizyolojik aktif bileşiklerin konsantrasyonu hızlı ve yerelleştirilmiş artar üretimi sağlar. Burada, kafesli cAMP fotoliz ile kombine veya ayrışmış bir fare koku alma duyusal nöronlarda koku iletimi çalışma için Ca kafesli patch-klemp kayıtları nasıl elde göstermektedir.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Boccaccio, A., Sagheddu, C., Menini, A. Flash Photolysis of Caged Compounds in the Cilia of Olfactory Sensory Neurons. J. Vis. Exp. (55), e3195, doi:10.3791/3195 (2011).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Kafesli bileşiklerin Fotoliz hızlı ve yerelleştirilmiş çeşitli fizyolojik olarak aktif bileşikler 1 konsantrasyonu artar üretimi sağlar. Kafesli bileşikler, ultraviyole ışığın bir flash kırılmış olabilir kimyasal bir kafes tarafından fizyolojik olarak inaktif hale moleküllerdir. Burada, ayrışmış fare koku alma duyu nöronlar koku iletimi çalışması için kafesli bileşiklerin fotoliz ile birlikte patch-klemp kayıtları nasıl elde göstermektedir. Reseptörlerine bağlanarak odorant siklik nükleotid kapılı (CNG) kanal 2 açılır cAMP artışına yol açan koku alma duyu nöronlar, kirpikler, koku alma transdüksiyon işlemi (Şekil 1) yer alır . Ca CNG kanallar aracılığıyla giriş aktive Ca-Cl kanalları harekete geçirir. Biz, fare olfaktör epitel 3 ve kafesli cAMP 4 fotoliz veya Ca 5 kafesli CNG kanalları ya da Ca-aktive Cl kanalları nasıl aktif hale getirmek için nöronların nasıl ayırmak </> Destek. Biz tam hücreli gerilim kelepçe yapılandırma 8-11 patch-klemp kayıtları mevcut ölçmek için alınır uncage cAMP veya Ca ultraviyole yanıp söner siliyer bölgeye uygulamak için bir flash lamba 6,7 kullanın.

Discussion

Patch-klemp kayıtları ile birlikte kafesli bileşiklerin Flash fotoliz konsantrasyonu fizyolojik olarak aktif moleküllerin hem iç ve dış hücreleri hızlı ve yerel atlar elde etmek için çok kullanışlı bir tekniktir. Kafesli compounds1 çeşitli türlerde sentezlenen olmuştur ve bu tekniğin, kültür hücreleri aktive olabilir veya bazı kafesli bileşikler 11 fotoliz tarafından modüle iyon kanalları ifade de dahil olmak üzere hücreleri, çeşitli türleri için uygulanabilir.

Kafesli bileşiklerin Fotoliz kısa bir süre içinde molekülleri yeterli miktarda uncage yakın UV ışık yüksek yoğunluklu darbe gerektirir. Çeşitli ışık kaynakları kullanılabilir: sürekli olarak işletilen bir civa veya xenon ark lambası (LED bir çekim tarafından kontrol edilir ve mikroskop, Xenon flaş lambası, UV lazer ve yeni geliştirilen yüksek güç UV ışık yayan diyot epifluorescent portuna birleştiğinde .) Her tür ışık kaynağının avantaj ve dezavantajlıözel uygulama ve cihazların maliyet göre ikiye katlanacaktır. Bir flash lamba ile karşılaştırıldığında, sürekli olarak çalışan lambalar düşük ışık yoğunluğu ve bu nedenle, bir çekim tarafından kontrol edilen ışık darbeleri süresi var Uncaged molekülleri yeterli miktarda elde etmek için birkaç yüz ms kadar artırılması gerekir. UV lazerler çok pahalıdır. Flaş fotoliz için yüksek güç UV LED'ler 14, son zamanlarda ticari olarak mevcuttur ve diğer yöntemlere iyi bir alternatif sağlayabilir . Ancak, flaş lambaları bir avantaj onlar bizim uygulama uncaging için bir Xenon flaş lamba kullanmak için ana avantajları farklı spektral özelliklere sahip kafesli bileşiklerin çeşitli kullanımına izin veren, UV LED'ler daha geniş bir emisyon spektrumuna sahiptir: iyi bir zaman çözünürlüğü olan, gerçekten de hafif bir darbe süresi yaklaşık 1 ms; moleküllerin farklı fotokimyasal özellikleri ile fotoliz için uygun olan geniş bir UV spektrumu; olasılık kuruş seçmek içinsiliyer bölgeyi aydınlatmak için ışık spot nsion kolayca çeşitli ışık şiddetlerinde 6 seçmek için olasılığı. Ayrıca, Xenon flaş lambası, makul bir maliyetle, elektrofizyolojik bir set-up kolayca uygulanan ve özel bir bakım gerektirmez.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Çıkar çatışması ilan etti.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Adapter module flash lamp to microscope Rapp OptoElectronic FlashCube 70
Air table TMC MICRO-g 63-534
Digitizer Axon Instruments Digidata 1322A
Data Acquisition Software Axon Instruments pClamp 8
Data Analysis Software WaveMetrics Igor
Mirror for adapter module Rapp OptoElectronic M70/100
Electrode holder Axon Instruments 1-HL-U
Faraday’s cage Custom Made
Filter cube Olympus Corporation U-MWU Excitation filter removed
Flash lamp Rapp OptoElectronic JML-C2
Forceps Dumont #55 World Precision Instruments, Inc. 14099
Glass capillaries World Precision Instruments, Inc. PG10165-4
Glass bottom dish World Precision Instruments, Inc. FD35-100
Illuminator Olympus Corporation Highlight 3100
Inverted microscope Olympus Corporation IX70
Micromanipulators Luigs & Neumann SM I
Micropipette Puller Narishige International PP-830
Monitor HesaVision MTB-01
Neutral density filters Omega Optical varies
Objective 100X Carl Zeiss, Inc. Fluar 440285 Either Zeiss or Olympus
Objective 100X Olympus Corporation UPLFLN 100XOI2 Either Zeiss or Olympus
Optical UV shortpass filter Rapp OptoElectronic SP400
Patch-clamp amplifier Axon Instruments Axopatch 200B
Photo Diode Assembly Rapp OptoElectronic PDA
Quartz light guide Rapp OptoElectronic varies We use 600 μm diameter
Silver wire World Precision Instruments, Inc. AGT1025
Silver ground pellet Warner Instruments 64-1309
Xenon arc lamp Rapp OptoElectronic XBL-JML
Reagent Company Catalogue number
BCMCM-caged cAMP BioLog B016
Bovine serum albumin (BSA) Sigma-Aldrich A8806
CaCl2 standard solution 0.1 M Fluka 21059
Caged Ca: DMNP-EDTA Invitrogen D6814
Cysteine Sigma-Aldrich C9768
Concanavalin A type V (ConA) Sigma-Aldrich C7275
CsCl Sigma-Aldrich C4036
DMSO Sigma-Aldrich D8418
DNAse I Sigma-Aldrich D4527
EDTA Sigma-Aldrich E9884
EGTA Sigma-Aldrich E4378
Glucose Sigma-Aldrich G5767
HEPES Sigma-Aldrich H3375
KCl Sigma-Aldrich P3911
KOH Sigma-Aldrich P1767
Leupeptin Sigma-Aldrich L0649
MgCl2 Fluka 63020
Papain Sigma-Aldrich P3125
Poly-L-lysine Sigma-Aldrich P1274
NaCl Sigma-Aldrich S9888
NaOH Sigma-Aldrich S5881
NaPyruvate Sigma-Aldrich P2256

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Ellis-Davies, G. C. R. Caged compounds: photorelease technology for control of cellular chemistry and physiology. Nat. Methods. 4, 619-628 (2007).
  2. Pifferi, S., Boccaccio, A., Menini, A. Cyclic nucleotide-gated ion channels in sensory transduction. FEBS Lett. 580, 2853-2859 (2006).
  3. Bozza, T. C., Kauer, J. S. Odorant response properties of convergent olfactory receptor neurons. J. Neurosci. 18, 4560-4569 (1998).
  4. Hagen, V., Bendig, J., Frings, S., Eckardt, T., Helm, S., Reuter, D. Highly Efficient and Ultrafast Phototriggers for cAMP and cGMP by Using Long-Wavelength UV/Vis-Activation. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 40, 1045-1048 (2001).
  5. Kaplan, J. H., Ellis-Davies, G. C. Photolabile chelators for the rapid photorelease of divalent cations. Proc. Natl. Acad. Sci. 85, 6571-6575 (1988).
  6. Rapp, G. Flash lamp-based irradiation of caged compounds. Methods. Enzymol. 291, 202-222 (1998).
  7. Gurney, A. M. Flash photolysis of caged compounds. Microelectrodes: Theory and Applications. Montenegro, I., Queiros, M. A., Daschbach, J. L. Proc. NATO Adv. Study Inst. Portugal. (1991).
  8. Lagostena, L., Menini, A. Whole-cell recordings and photolysis of caged compounds in olfactory sensory neurons isolated from the mouse. Chem. Senses. 28, 705-716 (2003).
  9. Boccaccio, A., Lagostena, L., Hagen, V., Menini, A. Fast adaptation in mouse olfactory sensory neurons does not require the activity of phosphodiesterase. J. Gen. Physiol. 128, 171-184 (2006).
  10. Boccaccio, A., Menini, A. Temporal development of cyclic nucleotide-gated and Ca2+ -activated Cl- currents in isolated mouse olfactory sensory neurons. J. Neurophysiol. 98, 153-160 (2007).
  11. Sagheddu, C., Boccaccio, A., Dibattista, M., Montani, G., Tirindelli, R., Menini, A. Calcium concentration jumps reveal dynamic ion selectivity of calcium-activated chloride currents in mouse olfactory sensory neurons and TMEM16B-transfected HEK 293T cells. J. Physiol. 588, 4189-4204 (2010).
  12. Balana, B., Taylor, N., Slesinger, P. A. Mutagenesis and Functional Analysis of Ion Channels Heterologously Expressed in Mammalian Cells. J. Vis. Exp. (44), e2189-e2189 (2010).
  13. Cygnar, K. D., Stephan, A. B., Zhao, H. Analyzing Responses of Mouse Olfactory Sensory Neurons Using the Air-phase Electroolfactogram Recording. J. Vis. Exp. (37), e1850-e1850 (2010).
  14. Bernardinelli, Y., Haeberli, C., Chatton, J. Y. Flash photolysis using a light emitting diode: an efficient, compact, and affordable solution. Cell. Calcium. 37, 565-572 (2005).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics