Method Article
Dopamin belirgin hücre gövdeleri ve dopamin nöron dendritler içeren Ortabeyin çekirdekler, düzenlenmiştir. Burada substantia nigra (SN) ve kemirgenlerde ventral tegmental alan (VTA) ve orta beyin çekirdeklerinde dopamin regülasyonu üzerine, böylece bir diseksiyon ve örnek işleme sonuçları maksimize etmek için yaklaşım, sonuç ve görüşlerini açıklar.
Dopamin MSS bir gayretle çalıştı nörotransmitterdir. Nitekim, lokomotor aktivite ve ödül ile ilgili davranışı kendi katılımı dopamin regülasyonu ile ilişkili moleküler eksikliklerin bir soruşturma beş yıl teşvik etti. Nigrostriatal ve mesoaccumbens yolların terminal alanında bölgelerde düzenlenmesi için moleküler temeli üzerine beyin odak dopamin yönetmeliğin bu soruşturmaların çoğunluğu, striatum ve nukleus akumbens. Ayrıca, bu tür çalışmaların sadece ıslak doku ağırlığı normale dopamin doku içeriğinin analizi üzerinde yoğunlaşmıştır. Böyle tirozin hidroksilaz (TH) protein, TH fosforilasyon, dopamin taşıyıcısı (DAT) ve veziküler monoamin transporter 2 (VMAT2) protein olarak, dopamin düzenleyen proteinlerin incelenmesi genellikle aynı örnek dopamin doku içeriğinin analizini içermez. Dopamin doku içeriği ve düzenleyen proteinleri (post-tra dahil olmak üzere her iki analiz yeteneğinslational değişiklikler) protein düzeyi ve TH, DAT, ya VMAT2 fonksiyonu ile dopamin arasındaki ilişkiyi yorumlama doğasında güç verir, aynı zamanda örnek ekonomisi uzatır sadece. Henüz daha az maliyet ve çevirmenize araştırmacılar 'seçim hemen her paradigma dopamin moleküler düzenlenmesi irdeliyoruz üretir.
Biz orta beyindeki analizleri odaklanır. SN ve VTA genellikle dopamin regülasyonu en çalışmalarda ihmal rağmen, bu çekirdekler kolayca uygulama ile disseke edilir. Kapsamlı bir dopamin doku içeriği ve TH okuma, DAT, ya VMAT2 yapılabilir. Orada davranışı SN ve VTA dopamin fonksiyonunun etkisi literatürde filizlenen ve orada 1-5 eksojen maddeler veya hastalık süreçleri sıkışmaları edilir. Ayrıca, bu tür büyüme faktörleri gibi bileşikler SN veya VTA içinde nispeten büyük ölçüde, dopamin ve dopamin düzenleyen proteinler üzerinde derin bir etkiye sahiptir Biz bu iki çekirdeğin ve her çekirdek (Şekil 1) için spesifik in vivo dopamin regülasyonu moleküler mekanizmaları, ortaya bir profil üreten disseke doku örnek işleme ayırmak diseksiyon tekniği örneklerle gösterecek.
1. Diseksiyon
2. Doku Analizi: HPLC fveya Dopamin ve metabolitleri
HPLC cihazı ve bakım hakkında ayrıntılı bilgi için, yazının sonunda HPLC analizi için bkz.
3. Doku Analizi: TH ve DAT Sonuçları Toplam Protein ve Final Normalizasyon
4. Doku Analizi: Siteye özgü TH Fosforilasyon
Ser31 ya ser40 azından TH fosforilasyon 12 katekolaminerjik hücrelerinde L-DOPA biyosentez artırabilir. SN ve VTA tesis edilmediği gibi dopaminerjik beyin bölgelerinde L-DOPA biyosentezi artırmak için gerekli her yerinde fosforilasyon miktarı, ser31 fosforilasyon L-DOPA biyosentezi 10 düzenleyen ve DA ile birlikte değişir önemli bir rol oynadığını kanıt olmamakla birlikte striatum arasında doku içeriği, nükleus akumbens, SN, ve VTA 2, 10. Çok sayıda çalışma fosforilasyon bir eşik 12 ulaşıldığında, özellikle eğer, TH aktivite etkiler gösterir gibi Bununla birlikte, ser40 tespitler dahil edilmesi gereklidir.
Iken ser19 phosphorylatiTek başına 13,14 TH aktivitesi etkilemez üzerine, bunun göz önüne alındığında, DA nöron içinde bulunan +-bağımlı sinyalleşme Ca 2 için bir koruyucu olarak kabul edilebilir bir hücre dışı Ca2 + koşulları altında 12 depolarizan ser19 fosforilasyon arttırmak için gereklidir. Dahası, sadece SN ve VTA 10 ser31 fosforilasyon ile ser19 fosforilasyon anlamlı bir pozitif korelasyon ser19 fosforilasyon durumunu ser31 fosforilasyon etkileyebilecek gösteren, var, ve böylece dolaylı olarak L-DOPA biyosentezi.
Siteye özgü TH fosforilasyon stokiyometri optimal ölçümü için örnek yük hususlar: Aşağıda, disseke dokularda siteye özgü TH fosforilasyon doğru ve kesin tespitler için gerekli hususlar sunulmuştur. Mümkün olduğunda, bir kalibre TH fosforilasyon standart örneği TH fosforilasyon değerlendirmeye dahil edilmelidir. Örnek yük acc dikkate almak zorundadırHer fosforilasyon yerinde ount doğasında stokiyometri böylece assay kullanılan antikorun dinamik bir çalışma aralığında fosforilasyon rakamlarla olduğu. Son bir not olarak, her bir örnek için tahlil gelen doğasında toplam protein, aynı zamanda standart eğri şeritlerde yüklenmelidir. Bu kolayca TH ifade etmez bir taşıyıcı proteine (örneğin sıçan karaciğer gibi) ile sağlanır.
5.. Temsilcisi Sonuçlar
DA bölge | Toplam DA kurtarıldı | Mg protein başına DA | DA başına ng TH |
striatum | 214 ± 16 | 165 ± 13 | 0.56 ± 0.11 |
SN | 8.4 ± 0.8 | 6.1 ± 0.5 | 0.18 ± 0.03 |
Nucleus accumbens | 60 ± 6 | 75 ± 4 | 0.77 ± 0.03 |
VTA | 6.0 ± 1.0 | 9.2 ± 1.4 | 0.22 ± 0.03 |
Şekil 1. Bir doku diseksiyonu Dopaminerjik readouts.
Orta beyin dopaminerjik neuropil izole edilmesi için Şekil 2. Diseksiyon Tekniği. Ventral tegmental alan (VTA) den substantia nigra (SN) diseksiyon için Tekniği. 1. Örten korteks ve hipokampus (bu yapıların zaten yukarıdaki resimde kaldırılmıştır) çıkarın. 2. VTA gelen SN pigmentli alanı ayıran bir dikey kesme olun. 3. Sadece SN dorsal ve lateral büyük bir kısmı yukarıda orta hatta yakın veya yatay bir kesim olun. 4. Uzaklıkta beyin sapı geri kalanından SN Tease. Bir kez SN kaldırıldı, benzer uzaklıkta VTA didiklemekOrtabeyin geri kalanı. Not: Bu bölümde tipik AP 5.7 de bregma göreli koordinatları, gözlenmektedir.
Şekil 3. Ikinci (ve son) Görüntü J analizi için toplam protein yük-Ponceau S boyama normalleşmesi. Rat substantia nigra örneklerinde toplam TH belirlenmesi Ponceau G proteini boyama. Ilk beş şeritlerinin hangi sıçan karaciğer homojenattan 28 ug protein substantia nigra örnekleri protein yükü yansıtmak için ilave edildi için, standart eğri toplam TH bırakılır oluştururlar. Bir sonraki şeritli molekül ağırlığı (Mw) belirteç içerir. Kalan şeritleri sıçan substantia nigra örneklerinden ~ 28μg protein içerir. Protein yükleri BCA yöntemi ile belirlendiği üzere, her numunenin proteinin konsantrasyonuna bağlıdır. Ancak, eşit yükleri ne olmalıdır rağmen, hafif gösteren örnekler arasında Ponceau S boyama karanlığında farklılıklar bulunmaktadırHer numune için Ponceau S boyama miktarını analiz etmek ImageJ analizi ile normalleşme tarafından düzeltilmiş olan protein konsantrasyonları, değişkenliği.
Şekil 4. Kontrolleri ve tedavileri Temsilcisi TH fosforilasyon sonuçları. Temsilcisi ser31 fosforile tirozin hidroksilaz (PTH) ve bir önceki çalışmada 4. A. tuzlu ve metamfetamin tedavi Wistar sıçanların ser40 PTH Western blot rat substantia nigra örneklerinde ser 31 PTH. 0.3 ng 2.0 ng ve algılama lineer aralığı içinde kalibre ser 31 PTH standart eğri aralıkları. Toplam TH seviyeleri önceki Western Blot analizine dayanarak, toplam TH 6 ng her bir örnek için yüklendi. B. sıçan ventral tegmental örneklerinde ser40 PTH. kalibre ser40 PTH standart eğri aralıkları 0.2 ng 1.5 ng ve algılama lineer aralığı içinde. Toplam TH seviyeleri önceki Western Blot analizine dayanarak, toplam TH 9 ng her bir örnek için yüklendi.
Şekil 1 'de belirtildiği gibi, yukarıda detaylı yöntemler dopamin birden readouts ve sıçan veya fare ya elde SN ya VTA bir numuneden olan proteinleri düzenleyen TH, DAT ve VMAT2 vermelidir. Yine, bu Protokolün yürütülmesi yararları araştırmacı dopamin hemen her deneysel paradigma altında in vivo olarak düzenlenir ve bunu yaparken, herhangi bir gerekli hayvan sayısını azaltarak önemli deneysel kaynak tasarrufu nasıl bir operasyonel eşleştirilmiş girilmesi gerekmektedir olmalarıdır deney.
Bu araştırmacı buz HPLC tampon içinde diseksiyon (4 ° C), doku depolama (en az -70 ° C), doku sonication (depolama sıcaklığı çıkarıldıktan sonra hemen sonikasyon) sırasında uygulanan sıcaklık gereksinimleri gözlemlemek ve kesinlikle şarttır sonraki pelet oluşumu ve işleme. Pelet sonike ve SDS çözelti içinde kaynatıldı sonra, numuneler Furth olmaya devam edebilirer oda sıcaklığında işlendi. Arşivlenen HPLC Depolama numune analiz ve protein analizi için numune tampon hazırladığı numuneler -80 olmalıdır ° C
Yine, protokol büyük avantajı in vivo dopamin regülasyonu ile ilgili operasyonel-maç sonuçları doğuştan gelen bir yaklaşımdır. Ayrıca, dopaminerjik neuropil belirteçleri (TH, DAT) araştırmacı olduğunu güvencesi büyük ölçüde sağlamak için dopamin doku readouts normalize tutarlılık ve doğruluk ile SN veya VTA diseksiyon. Bağımlılığı, psikiyatrik bozukluk ve lokomotor arenalarda dopamin katılımı göz önüne alındığında, bu protokol birçok deneylerde istihdam edilebilir. Bir önemli sınırlama bu kez ser31 ser40 ya da fosforilasyon artış L-DOPA biyosentezi artırmak için in vivo olarak gerekli olduğu ölçüde de bilinmemektedir olarak TH fosforilasyon, sonuçların yorumlanması, muhafazakar olması gerektiğidir. Belirtildiği gibi, ancak, ev olduğuser31 fosforilasyon L-DOPA biyosentezi düzenleyen görünür ve idence MSS 2,10 toplam dopamin doku içeriğini düzenleyen bir rolü vardır. Bu zamanda, TH protein ve TH fosforilasyon için standart ticari olarak mevcut değildir. Ancak, bu laboratuvarda in vivo TH fosforilasyon yönetmeliğe ilk kağıt 11 yayımlanmıştır kullanılandan dayanan bu standartlara uyulması ve genişletti. Yine de, bu protokolü kullanarak bu ayrık bölgelerde iyileşti TH proteine dopamin doku içeriği normalize etmek mümkündür.
Çıkar çatışması ilan etti.
Bu çalışma ve 2,10 olarak anılan, finansmanı, Yaşlılık Araştırma, Edward P. Stiles Fonu ve Kuzeybatı Louisiana Biyomedikal Araştırma Vakfı Amerikan Federasyonu MF Salvatore bir araştırma hibeler ile, kısmen sağlandı ve Ike Muslow predoctoral Kardeşliği BS Pruett için, LSU Sağlık Bilimleri Merkezi-Shreveport.
HPLC sisteminde:
Temel sistemimizin, bir Shimadzu LC10-ADvp HPLC pompası, bir Waters WISP 717 otomatik örnek enjektör, bir 250 mm x 4.4 5 mikron Spherosorb ODS-1 C18 ters faz kolonu (Waters), bir Bioanalytical Systems (BAS) TL12 dual camsı oluşmaktadır karbon elektrot, iki BAS LC4B elektrokimyasal dedektörler ve Waters 2 veri toplama ve entegrasyon sistemi güçlendirin.
Sütun 30-45 tutulur ° C (BAS LC22A kolon ısıtıcı). Mobil faz, 0.1 M sodyum fosfat (pH 3,0), 0.1 mM EDTA, 1-oktan sülfonik asit (Eastman Kodak) 0,2-0,4 mM, ve bir 0.45 mikron filtre ile filtrelenmiştir% 0.35 asetonitril (v / v) 'dir. Akış hızı 1.2 ml / dak taşımaktadır. Mobil faz dört litrelik gruplar pH, oktan sülfonik asit ve kolon sıcaklığı ayarlayarak ayırma için optimize edilir. Mobil faz geri kazanılır ve sürekli çözünmüş oksijen kaldırmak için helyum gazı ile temizlenir. Mobil faz, geri dönüşümümakul bir zaman süresi için iyi çözünürlük korumak için hemen hemen esastır. Mobil faz raf ömrü her dönem ilk 2-7 dakika boşa aktarmak için bir akış anahtarı (entegratör tarafından kontrol) ile korunur.
Elektrotlar bir Ag/AgC1 referans elektroduna göre yaklaşık 0,78 ve 0.95V potansiyelleri az tutulur. Yüksek potansiyel olarak elektrot triptofan (NMDA ve dahili standart) tayin edilmesi için özel olarak kullanılır. 0.78 V potansiyel triptofan dışındaki monoaminler ve bileşiklerin tespiti için gürültü oranı üstün bir sinyali sağlar. Kromatogramlar güçlendirin iş istasyonunun sabit diskinde saklanan ve daha sonra işlenmiş ve veri metabolit miktarları ve grup veri derleme hesaplanması için bir Excel doğrudan aktarılır.
Pompa: Shimadzu LC-10AD
Hücre: BAS Çapraz Akış. Camsı karbon 0.780 ile 0.9 elektrot çalışma50 V potansiyel.
Dedektör: BAS LC-4B çift kanal modunda çalıştırılır.
Veri ACQ. Sistem: Waters Pro 2 güçlendirin.
Enjektör: Waters WISP 717
Sütun: Waters Spherosorb ODS-1, 5 uM partikül, 4.4 mm X 250 mm.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Reaktif Adı | Şirket | Katalog numarası | |
Sodyum dodesil sülfat (SDS) | - JT Baker | 4095-02 | |
Trizma Base | Sigma | T1503-1KG | |
Trizma HCl | Sigma | T3253-1KG | |
Gliserin | Sigma | G8773-500 ml | |
PVP-40 | Sigma | PVP40-1KG | |
DPBS | Gibco | 21600-069 | |
Tween20 | Sigma | P1379-500 ml | |
Glisin | Sigma | G8898-1KG | |
Ponceau S | Fluka | 81460 | |
Bromophenol Mavi | Sigma | B8026-5G | |
Ditiyotretol | Sigma | D-9163 | |
Protein Standart 2 mg BSA | Sigma | P5619-25VL | |
Pierce BCA Protein Testi Reaktif A | Thermo Fisher Scientific- | 23223 | |
Hassas Plus, Protein Standart | Bio Rad | 161-0373 | |
[125l]-protein A, spesifik aktivite | Perkin-Elmer |
Tablo 2. Özel reaktifler.
Reaktifler | Formüller |
% 10 SDS | 10 g SDS, 100 mL DI H 2 0 |
% 1 SDS (pH 8.2) |
|
Bakır II Sülfat Çözüm |
|
3X Örnek Tampon |
|
1X Örnek Tampon | DI H 2 0 kullanarak 1X örnek tampon 3X Örnek Tampon aşağı sulandırınız |
10X Tampon Koşu (4 L yapar) |
|
10X Transferi Tampon: (4 L yapar) |
|
Ponceau |
|
.2% HCl | DI H 2 0 500ml 5.2 mL HCl |
PVP-T20 soln engelleme. (4 L yapar) |
|
10X Blot Tampon (4 L yapar) |
|
Tirozin hidroksilaz standartları: Bu laboratuvar tarafından kullanılan kalibre TH protein ve fosforilasyon standartları sonuçta Dr John Haycock 11 laboratuar kaynaklı önceden ayarlanmış TH standartlarına karşı TH ve protein fosforilasyon stoichiometries için analiz edildi PC12 hücre ekstreleri, türetilen .
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