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의 연결을 성장 원뿔의 가시 끝이 시각화하고 F - 굴지 수치 방법을 설명합니다. 유리 coverslips에 culturing의 뉴런 후, 세포는 사포닌 함유 솔루션 permeabilized 있습니다. 그런 다음, rhodamine - 굴지 포함된 사포닌 버퍼와 짧은 부화는 무료 굴지 가시 종료에 형광 굴지 통합되어 있습니다.
성장 axons의 운동성이있는 팁은 성장 콘이라고합니다. 성장 원뿔 성장 콘 수용체를 바인딩 및 역학과 성장 원추 cytoskeleton 3-6의 조직을 규제 로컬 표현 분자지도 단서과 상호 작용에 의해 개발 조직을 통해 axons 탐색 리드. 이러한 항해 신호의 주요 목표는 성장 콘 주변과 지속적인 굴지의 중합 및 동적 개조 7을 통해 해당 드라이브의 성장 콘 운동성을 가득 채우고 굴지의 필라멘트 meshwork입니다. 긍정적이든 매력적인지도 단서는 자극 굴지 필라멘트 (F - 굴지) 유인 큐의 원본 가까이있는 성장 콘 주변의 지역에서 중합에 의해 회전 성장 원뿔을 유도. 이 굴지의 중합은 최고의 여백과 유인 대한 axonal 신장 지역 성장 콘 돌출부, 접착시킵니다.
굴지 필라멘트 중합 충분한 굴지의 모노머의 가용성과 모노머의 추가를위한 중합 핵이나 굴지 필라멘트 가시 종료에 따라 달라집니다. 굴지 단량체는 여자가 망막 및 지느러미 루트 신경절 (DRG) 성장 콘에서 다량으로 사용할 수 있습니다. 무료로 F - 굴지 가시 엔드 모노머 추가를 위해 사용할 수있게되면 그 결과, 중합은 빠르게 증가합니다. 이것은 가까이 유인 80-10로 성장 원추 지역 계수 (ADF / cofilin)를 depolymerizing F - 굴지의 severing 단백질 굴지의 지역 활성화를 통해 여자는 DRG와 망막 성장 콘에서 발생합니다. 이 강한 ADF / cofilin 활동 중합을위한 새로운 F - 굴지 가시 종료를 만들 수 굴지의 필라멘트 서버스. 다음과 같은 방법이 메커니즘을 보여줍니다. F - 굴지의 총 내용은 형광 phalloidin와 얼룩의 시각이다. F - 굴지 가시 끝이 다른 운동성이있는 세포 11, 12의 이전 연구에서 적응하는 다음에 설명된 절차 permeabilized 아르 성장 콘 이내 rhodamine - 굴지의 결합에 의해 시각입니다. rhodamine - 굴지이 가시 엔드에 굴지의 모노머 추가에 대한 중요한 농도 이상의 농도에 추가되면, rhodamine - 굴지는 무료 끝이 가시로 조립. 매력적인 큐이 같은 성장 원뿔의 한쪽에 위치 micropipette에서 풀려나와 같은 그라디언트에서 제시하는 경우, F - 굴지 가시 종료에 rhodamine - 굴지의 설립은 micropipette 10쪽으로 성장 콘 측면에서 큰 것입니다 .
성장 원뿔은 작고 섬세한 셀 구조입니다. permeabilization, rhodamine - 굴지의 설립, 고정 및 형광 시각화의 절차는 모두 신중하게 수행하고 거꾸로 현미경의 무대에서 진행하실 수 있습니다. 이러한 방법은 마이 그 레이션하는 뉴런, 다른 기본 조직 세포 또는 세포 라인 지방 굴지의 중합을 연구에 적용할 수 있습니다.
rhodamine - 굴지 라벨 들어, 뉴런은 35mm 플라스틱 요리의 하단에 배치, 또는 "비디오"메뉴로 접착 coverslips에 유리 coverslips에 양식 있습니다.
1. Coverslips 또는 "동영상"요리 준비
2. 의 연결을 문화의 준비
3. Rhodamine - 굴지의 Permeabilization 버퍼의 준비
4. F - 굴지 이던가 끝에 Rhodamine - 굴지의의 연결을 문화와 정관의 Permeabilization
이 절차의 변형
5. 유사 한 : 이전 Rhodamine - 굴지의 레이블에 라이브 셀 이미지를 수집
6. 유사 둘째, 공동 레이블 추가 단백질 Immunochemistry
7. 유사 세 : F - 굴지 무료 이던가 엔드에 대한 지침의 단서의 효과 평가
8. 유사 푸르 : Transfected 뉴런에서 F - 굴지 무료 이던가 최종 라벨링
9. 대표 결과
그림 1. NGF의 글로벌 또한 DRG 성장 원추가 5 분 신경 성장 인자 (NGF)에 자극을 때, 굴지의 중합은 최고의 여백에 자극합니다. 총액 F - 굴지과 성장 원추 최고의 마진에서 F - 굴지 가시 끝을을 증가 시키며, rhodamine - 굴지 라벨의 밝은 밴드는 성장 콘 주변 볼 수 있습니다. 그림 1은 unstimulated DRG 성장 원뿔과 NGF 자극 DRG 성장 원뿔에 rhodamine - 굴지의 설립을 비교합니다. 병합된 이미지의 녹색 형광이 phalloidin의 성장 원추의 F - 굴지에 대한 라벨과 빨간 rhodamine - 굴지의 라벨입니다. 가시 끝 라벨을 잘 제어는 단계 4.2 4.3에서 permeabilization 버퍼에 10-6 M 이상 cytochalasin B 또는 D를 추가하는 것입니다. Cytochalasins 캡 F - 굴지 가시 끝이 및 가시 엔드에 rhodamine - 굴지 바인딩 억제. 이것은 심각하게 감소하거나 셀에 rhodamine - 굴지의 결합을 제거한다. 스케일 바, 10 μm의.
그림 2. NGF 그라디언트 로컬 F - 굴지 가시 끝을을 증가시킵니다. 릴리즈 NGF가 F - 굴지의 무료 가시 끝을 라벨 뒤에 2 분 동안 DRG 성장 원뿔의 한쪽으로 가져온 것을 micropipette가. 아래의 이미지는 NGF의 그라디언트 로컬 가깝게 피펫으로 성장 원추 지역에서 F - 굴지 무료 가시 종료 증가를 자극 해당 노출을 보여줍니다. 병합된 이미지는 녹색으로 phalloidin을 보여줍니다그리고 빨간색 rhodamine - 굴지. 스케일 바, 10 μm의.
그림 3. 활성 음의 단백질은 성장 원추 최고의 여백에 축적. phospho-Ezrin/Radixin/Moesin의 Immunocytochemical 라벨 (펌)를 F - 굴지 무료 가시로 끝납니다. 글루 테르 알데히드 (0.05 %)과 paraformaldehyde (0.05 %)은 음의 현지화을 보존 한 분의 초기 permeabilization 버퍼에 추가되었습니다. Rhodamine - 굴지, 빨강, 파마, 녹색, phalloidin, 파랑. 스케일 바, 10 μm의.
그림 4. 굴지의 중합의 자극 활성 음의 단백질이 필요합니다. Dissociated DRGs는 GFP - 굴지와 GFP 컨트롤 플라스미드 또는 지배 음수 Ezrin / Radixin / Moesin (DN 안건) 건설과 함께 공동 transfected되었습니다. GFP - 굴지의 사용은 permeabilization 후 transfected 세포의 식별을 허용합니다. 여기, NGF 전에 F - 굴지 가시 종료의 라벨 5 분 추가되었습니다. DN 음과 transfected 성장 원추가 근처 untransfected 성장 원추 (하단 패널)와 대조 성장 원추 선도 여백 (로우어 미들 패널), 또는 GFP 제어 (어퍼 미들 패널)와 가시 엔드 수준을 감소 가지고 있습니다. Rhodamine - 굴지, 빨강, GFP - 굴지, 녹색. 스케일 바, 10 μm의.
방법은 성장 원뿔을 마이 그 레이션의 리더 가장자리에있는 굴지의 cytoskeleton의 역동적인 리모델링에 관련된 세포 구성 요소의 시간적 및 공간적 해상도를 허용 여기를 발표했다. 신속하게 굴지 필라멘트 중합을 자극 NGF 또는 netrin 같은 유인 분자의 동작으로 그림 1과 2에 표시된 활성화 ADF / cofilin 10 굴지 필라멘트 severing 만든 굴지 가시 종료 현지 증가로 드러났습니다. 방법은 radixin, 그림 3과 4의 그림 음 단백질로 중재 성장 콘 chemotropic 응답에 관련된 다른 단백질의 지방화를 허용합니다. 이러한 방법은 또한 마이 그 레이션하는 뉴런, glial 세포 또는 다른 세포 유형에 굴지 기반 운동성의 규정을 분석 적용할 수 있습니다.
성장 원뿔 또는 기타 작은 운동성이있는 구조의 섬세한 성격이 방법의 사용에 큰 제한 사항입니다. 성장 원뿔 최고의 마진이나 세포의 유사한 운동성이있는 지역 굴지의 필라멘트와 플라즈마 막 이외의 몇 가지 구조적 요소를 포함하므로 모든 단계에서 치료 받아야한다. 해결책이 교환되면서 휴대 집계 또는 explants는 표면 장력의 변화에 의해 중단될 수 있습니다. 프로토콜에서 언급했듯이, 그것은 솔루션을 변경 coverslips의 가장자리에 pipettes를 배치하는 것이 가장 좋은 방법입니다, 그리고 흐름 세포의 사용은 표면 긴장에서 문제를 제거합니다.
세포의 운동성이있는 지역에 굴지 가시 끝을 시각화하는 다른 방법은 같은 그러나 에나 / VASP이나 마이 오신 X.로 가시 최종 바인딩 단백질의 형광 analogs을 표현하는 세포 transfection을 포함, 성장 콘 여백 굴지 역학은 관계가없는 표현에 의해 변경될 수 있습니다 이러한 굴지 규제 단백질.
Filopodia는 등 적극 lamellipodia가로 rhodamine - 굴지의 레이블 방식으로 표시되지 않습니다. 그들이 permeabilization 버퍼에 포함된 형광등 - phalloidin로 표시하고 안정 있지만 filopodia이 중단될 수 있습니다. rhodamine - 굴지의 lamellipodial VS filopodial 정관이 차이가 rhodamine - 굴지 통합의 시각화에서 양적 제한을 반영 있거나 이러한 운동성이있는 구조의 단백질을 상한 가시 끝에 존재에 차이가있을 수 있습니다. 이것은이 방법으로 무료로 가시 종료의 라벨 이러한 F - 굴지의 ADF / cofilin severing에 의해 같은 레이블 가시 종료가 새로 만든 여부 공개하지 않는 추가적인 제한을 제기하거나, F - 굴지이 절단하지만 가시 종료 여부 단백질 상한 가시 최종의 제거에 의해 해제됩니다.
저자 박사 제임스 밤버그 이러한 연구 협력에 대한 그의 연구실의 구성원을 감사드립니다. 이 작품은 NIH의 보조금 HD19950, EY07133에 의해 그리고 미네소타 의료 재단 교부금에 의해 투자되었다.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
18x18 mm coverslip | Gold Seal | 3305 | |
35mm Petri dishes | Falcon BD | 351008 | |
Aquarium cement | DAP 100% silicone aquarium sealant | Any hardware store | |
Poly-D-lysine (mw > 300,000) | Sigma-Aldrich | P1024 | |
Natural mouse laminin | Invitrogen | 23017-015 | |
L1 CAM | R&D Systems | 777-NC | |
Alexa-fluor 350 phalloidin | Invitrogen | A22281 | |
Rhodamine non-muscle actin | Cytoskeleton, Inc. | APHR-A | |
F12 Culture medium | Invitrogen | 21700-075 | |
B27 | Invitrogen | 17504-044 | |
Slowfade | Invitrogen | 536937 |
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