Method Article
Nöronal büyüme konileri dikenli biter görselleştirmek ve F-aktin ölçmek için bir yöntem açıklanmıştır. Cam lamelleri kültür nöronlar sonra, hücreler saponin içeren bir çözüm permeabilize. Sonra, rodamin-aktin içeren saponin tamponu ile kısa bir inkübasyon ücretsiz aktin dikenli uçları üzerine floresan aktin içermektedir.
Büyüyen aksonlar hareketli ipuçları büyüme konileri denir. Büyüme konileri, gelişmekte olan dokularda büyüme konisi reseptörlerine bağlanır ve yerel dinamikleri ve büyüme koni hücre iskeletinin 3-6 organizasyonu düzenleyen ifade edilen moleküler rehberlik ipuçları ile etkileşim yoluyla aksonlar seyreden yol açmaktadır. Bu seyir sinyallerinin ana hedefi, büyüme konisi çevre ve aktin polimerizasyonu sürekli ve dinamik bir yeniden şekillenme 7 ile bu sürücüleri büyüme konisinin motilite doldurur aktin filament ağda . Pozitif ya da çekici rehberlik ipuçları uyarıcı aktin filament (F-aktin) cezbedici işaret kaynağı yakın büyüme konisi çevre bölgede polimerizasyonu dönüm büyüme konisi neden olur. Bu aktin polimerizasyonu sürücüler, önde gelen marjı ve cezbedici doğru aksonal uzama yerel büyüme konisi çıkıntı, yapışma.
Aktin filament polimerizasyon yeterli aktin monomer durumu ve ek monomer polimerizasyonu çekirdekleri veya aktin filament dikenli biter bağlıdır. Aktin monomeri civciv retina ve dorsal kök gangliyon (DRG) büyüme konileri bol miktarda mevcuttur. Sonuç olarak, F-aktin dikenli biter monomer eklenmesi için kullanılabilir hale polimerleşme hızla artmaktadır. Bu daha yakın bir cezbedici 8-10 büyüme koni bölgede faktörü (ADF / cofilin) depolymerizing F-aktin kesilmesinin protein aktin yerel aktivasyon ile civciv DRG ve retinal büyüme konileri oluşur . Bu artan ADF / cofilin aktivite, yeni F-aktin polimerizasyonu için dikenli biter oluşturmak için aktin filamentler koparır. Aşağıdaki yöntem bu mekanizma ortaya koymaktadır. F-aktin Toplam içerik floresan Phalloidin ile boyanarak görünür hale getirilir. F-aktin dikenli uçları diğer hareketli hücreler 11, 12, önceki çalışmalarda adapte aşağıdaki açıklanan prosedüre permeabilize büyüme konileri içinde rodamin-aktin kuruluş tarafından görüntülenmiştir. Rodamin-aktin, aktin monomeri dikenli biter eklenmesi için kritik konsantrasyon üstünde bir konsantrasyon eklendiğinde, rodamin-aktin ücretsiz dikenli uçları üzerine toplanır. Çekici ipucu gibi bir büyüme konisinin bir tarafa yerleştirilmiş bir mikropipet serbest bırakılması gibi bir degrade, sunulan ise, F-aktin dikenli uçları üzerine rodamin-aktin katılması doğru mikropipet 10 büyüme konisinin tarafında daha fazla olacaktır .
Büyüme konileri küçük ve narin hücre yapıları. Permeabilization, rodamin aktin dahil, fiksasyon ve floresan görselleştirme işlemleri titizlikle yapılmaktadır ve ters bir mikroskop sahnede yapılabilir. Bu göç eden nöronlar, diğer birincil doku hücrelerinin veya hücre hatları yerel aktin polimerizasyonu eğitim yöntemleri uygulanabilir.
Rodamin aktin etiketleme için, nöron, ya da "video" yemekler içine yapıştırılmış lamelleri 35 mm plastik tabaklar altına yerleştirilen cam lamelleri kültür.
1. Lameller hazırlanması ya da "Video" Yemekleri
2. Nöronal Kültürler hazırlanması
3. Rodamin aktin Permeabilization Tampon Hazırlanması
4. F-aktin Dikenli Ends üzerine rodamin-aktin Nöronal Kültürleri ve Ortaklığın Permeabilization
BU İŞLEMİ VE DEĞİŞİMLER
5. Bir Varyasyon: Canlı Hücre Görüntüler rodamin-aktin Etiketleme önce toplayın
6. Varyasyon İki: Co-etiket Ek Proteinler İmmünokimya
7. Varyasyon Üç: F-aktin Ücretsiz Dikenli Ends Rehberlik Cues Etkilerinin Değerlendirilmesi
8. Varyasyon Dört: transfekte Nöronlar F-aktin Ücretsiz Dikenli Sona Etiketleme
9 - Temsilcisi Sonuçlar
Şekil 1. NGF, Küresel ek DRG bir büyüme konisinin 5 dakika boyunca sinir büyüme faktörü (NGF) ile uyarılır, aktin polimerizasyonu önde gelen marjı uyarılır. Toplam F-aktin ve büyüme konisinin önde gelen marjı F-aktin dikenli biter artar ve rodamin-aktin etiketleme parlak bir grup, büyüme konisi çevre etrafında görülür. Şekil 1 unstimulated DRG büyüme konisi ve NGF-uyarılmış DRG büyüme konisinin içine rodamin-aktin dahil karşılaştırır. Birleştirilen görüntülerin yeşil floresan Phalloidin büyüme konisinin etiketleme ve F-aktin kırmızı rodamin-aktin etiketleme. Dikenli sonuna etiketlenmesi için iyi bir kontrol, 4.2 ve 4.3 adımları permeabilization tampon 10-6 M veya daha yüksek cytochalasin B veya D eklemek için. Cytochalasins kap F-aktin dikenli biter ve dikenli biter rodamin-aktin bağlayıcı inhibe ederler. Bu ciddi rodamin-aktin hücre içine dahil azaltmak veya ortadan kaldırmak gerekir. Ölçek barlar, 10 mm.
Şekil 2. NGF degrade yerel F-aktin dikenli biter artar. Bültenleri NGF DRG büyüme konisi, F-aktin ücretsiz dikenli biter etiketleme 2 dakika boyunca bir tarafında getirilen olduğunu mikropipet. Aşağıdaki resimler NGF bir degrade yerel pipet yakın büyüme konisi bölgenin F-aktin ücretsiz dikenli biter artışa yol açar maruz kalmanın göstermektedir. Birleştirilen görüntünün yeşil Phalloidin gösterirve kırmızı rodamin-aktin. Ölçeği bar, 10 mm.
Şekil 3. Aktif ERM proteinler büyüme konisinin önde gelen marjı birikir. Phospho-Ezrin/Radixin/Moesin İmmünositokimyasal etiketleme (Perm), F-aktin ücretsiz dikenli biter . ERM yerelleştirme korumak için bir dakika süreyle ilk permeabilization tampon gluteraldehid (% 0.05) ve paraformaldehid (% 0.05) eklendi. Rodamin-aktin, kırmızı; PERM, yeşil; Phalloidin, mavi. Ölçeği bar, 10 mm.
Şekil 4. Aktin polimerizasyonu uyarılması aktif ERM proteinleri gerektirir. Grubuyla DRG'ler GFP-aktin ve GFP kontrolü plazmid ya da dominant-negatif Ezrin / Radixin / Moesin (DN ERM) inşa birlikte transfekte edildi. GFP-aktin permeabilization sonra transfekte hücrelerinin belirlenmesini sağlar. Burada, NGF F-aktin dikenli biter etiketleme önce 5 dakika eklendi. DN ERM ile transfekte büyüme konisi, yakındaki bir untransfected büyüme konisi (alt paneller) ile tezat büyüme konisinin önde gelen marjı (alt-orta panel), ya da dikenli sonuna GFP kontrolü (üst orta panelde) seviyeleri azalttı. Rodamin-aktin, kırmızı, GFP-aktin, yeşil. Ölçek barlar, 10 mm.
Yöntemleri, büyüme konileri geçiş önde gelen marjı aktin hücre iskeletinin dinamik remodeling katılan hücresel bileşenlerinin zamansal ve mekansal çözünürlükte izin sundu. NGF veya Netrin gibi cezbedici molekülleri, hızla aktin filament polimerizasyonu teşvik etmek için Şekil 1 ve 2'de gösterildiği gibi aktin dikenli biter aktif ADF / cofilin 10 aktin filament kesilmesinin tarafından oluşturulan yerel bir artış, eylem olarak ortaya çıkıyor. Bu yöntem radixin, Şekil 3 ve 4 resimde bir ERM protein, büyüme konisi aracılık chemotropic tepkiler, ilgili diğer proteinler lokalizasyonu izin verir. Bu yöntemler aynı zamanda göç eden nöronlar, glial hücreler veya diğer hücre türleri aktin-tabanlı motilite düzenlemeyi analiz etmek için de uygulanabilir.
Büyüme konileri ya da diğer küçük hareketli yapıları hassas doğası, bu yöntemin kullanılması önemli bir sınırlama yoktur. Büyüme konisi önde gelen marjlar veya hücrelerin benzer hareketli bölgelerinde aktin filamentler ve plazma zarı dışında birkaç yapısal öğeleri içeren, böylece her adımda dikkatli olunmalıdır. Çözümler alışverişinde Hücre agrega veya eksplantlar, yüzey gerilimi değişiklikler bozulabilir. Protokolde belirtildiği gibi, değişen çözümler için lamelleri kenarında pipetler yerleştirmek için en iyi ve akış hücresi yüzey gerilimi sorunları ortadan kaldıracaktır.
Hareketli bölgelerde hücre aktin dikenli biter görselleştirmek için alternatif bir yöntem Ancak Ena / VASP veya miyozin X gibi dikenli sonunda bağlayıcı proteinlerin floresan analogları, ifade hücre transfeksiyon içerir, büyüme konisinin marjları aktin dinamikleri düzensiz ifade değişmiş olabilir Bu aktin düzenleyici proteinler.
Filopodia gibi güçlü lamellipodia olarak bu rodamin-aktin etiketleme yöntemi ile etiketlenmiş değildir. Permeabilization tamponunda bulunan floresan Phalloidin etiketli ve stabilize olmasına rağmen filopodia bozulabilir. Bu fark rodamin-aktin lamellipodial vs filopodial dahil görselleştirme dahil rodamin-aktin bir sayısal sınırlama yansıtıyor olabilir, ya da bu hareketli yapılarda protein kapaklama dikenli sonu varlığı bir fark olabilir. Bu F-aktin ADF / cofilin kesilmesinin gibi, bu yöntem ile ücretsiz dikenli sona erer etiketleme, etiketli dikenli biter yeni oluşturulan olup olmadığını ortaya çıkarmamaktadır yaptığı ek bir sınırlama tutarsa, ya da F-aktin kopmuş ama dikenli biter olup olmadığını proteinler başlığı dikenli sonu kaldırılması tarafından serbest bırakıldı.
Yazarlar Dr James Bamburg ve bu çalışmalarda işbirliği için onun laboratuvar üyelerine teşekkür ediyorum. Bu çalışma NIH hibe HD19950, EY07133 ve Minnesota Tıp Vakfı'nın bağışları ile finanse edilmiştir.
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 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır