Summary

シナプス電位のChannelrhodopsin2仲介刺激でショウジョウバエ神経筋接合部

Published: March 16, 2009
doi:

Summary

このプロシージャは、神経筋接合部(NMJ)の光パルスでシナプス電位を惹起する青色光活性化藻類チャネルと細胞特異的遺伝子発現のツールを使用しています<em>ショウジョウバエ</em>幼虫。この手法は、安価で研究と教育研究所のシナプス生理学研究のための吸引電極の刺激に代わる使いやすいです。

Abstract

市販<em>ショウジョウバエ</em>幼虫の神経筋標本では、シナプスの生理学を研究するための有用なツールであることが実証されています<sup> 1,2,3</sup>。現在のところ、これだけの準備で興奮接合部の電位(EJPsを)呼び起こす可能なことを意味吸引電極の使用を含む。研究と教育研究所の両方で、学生はしばしば困難刺激電極のこのタイプを操縦し、操作している。本研究では、我々は、リモートで吸引電極を使用せず幼虫のNMJでのシナプス電位を刺激する方法を示します。 channelrhodopsin2(ChR2)を発現することにより<sup> 4,5,6</sup>の<em>ショウジョウバエ</em使用して>運動ニューロン<em> GAL4 – UAS</em>システム<sup> 7</sup>、および基本的な電気生理学のリグにマイナーな変更を加える、我々は、青色光のパルスでEJPsを確実に喚起することができた。この手法は、学生のリグの練習時間と資源が限られている神経生理学の教授のラボで特定の使用の可能性があります。

Protocol

パート1:動物のケアと遺伝的交雑 UAS – ChR2と標準のフライのメディア8を含む別のボトルにOK371 – GAL4フライラインを維持する。 OK371 – GAL4フライラインとUAS – ChR2行の男性の処女を収集する。 1mMの全トランスレチナール(ATR)と混合標準フライメディアを含むバイアルに雄と雌の両方を置く。 ATR食べ物は〜1分間電子レンジで最初の溶融、通常?…

Discussion

重要なステップは、筋細胞の初期の解剖と入力の両方を含む。最初の解剖中に神経が切断されたり、筋肉が損傷している場合には、実験の残りを継続することは困難である。解剖時に、1つは、背側切開中に可能な限り上方解剖ハサミを角度に非常に慎重でなければならない。筋細胞に入る第二の重要なステップ、中に、1つは、過去の過分極〜30 mVのために監視しなければなりません。 -30 mV?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

この作品は、健康補助RO1GM – 33205およびLCグリフィスへMH – 067284の国民の協会によっておよびNJホーンスタインのブランダイス大学の夏学部研究奨学金によってサポートされていました。ウッズホール、マサチューセッツ州:このテクニックのための予備実験は、2008年ニューラルシステムと行動のサマーコース(R25 MH059472 NIMH助成金)の一環として、海洋生物学研究所で実施した。

Materials

Material Name Type Company Catalogue Number Comment
Sylgard   Ellsworth adhesives 4019862 www.ellsworth.com
Minutens Pins   Fine Science Tools 26002-10 www.finescience.com
Dissecting Dish   Fisher Scientific   www.fishersci.com
Neuroprobe Intracellular Amplifier and Head Stage   A-M Systems 680100 www.a-msystems.com
Powerlab 4/30 data acquisition system   AD instruments   www.adinstruments.com
Grass stimulator   Grass instruments   www.grasstechnologies.com
Desktop Computer   Dell   www.dell.com
Dissecting Scope   Leica   www.leica-microsystems.com
Light Source   Dolan-Jenner 41446-062 www.dolan-jenner.com
Fly Media        
All-Trans-Retinal   Sigma-Aldrich 116-31-4 www.sigmaaldrich.com
OK-371 Gal4 Flies   Aberle lab, Griffith lab, Bloomington stock center    
UAS-ChR2 Flies   Fiala lab, Griffith lab    
LED controller circuit   Built in Griffith lab   http://www.ledsupply.com
http://www.futureelectronics.com
Composed of:
1. 200 mA Buck Puck
2. Blue LED
3. Insulated wire
4. Circuit bread board
LED Heat Sink   Thor Labs   http://www.thorlabs.com/
Air Table   TMC   http://www.techmfg.com/products/accessories/intro3.html
Faraday Cage   Built in Griffith lab    
Leica Leitz M Micro-Manipulator   Leica Leitz ACS01 www.leica-microsystems.com
Electrode Holder   Axon Instruments   www.axon.com
Borosilicate Glass   FHC   www.fh-co.com/p14-15.pdf
Electrode Puller   Sutter Instruments   www.sutter.com
HL 3.1 Saline with 0.8mM Ca2+       Contents (mM):
NaCl:70 KCl:5 CaCl2: 0.8
MgCl2:4Sucrose:115
NaHCO3: 10 Trehalose: 5 HEPES
Micro-Dissection Tools   Fine Science Tools   www.finescience.com

References

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  3. Lagow, R. D., et al. Modification of a hydrophobic layer by a point mutation in syntaxin 1A regulates the rate of synaptic vesicle fusion. PLoS Biol. 5 (4), e72 (2007).
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  5. Nagel, G., et al. Channelrhodopsin-2, a directly light-gated cation-selective membrane channel. Proc Natl Acad Sci U S A. 100 (24), 13940 (2003).
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  7. Lin, D. M., Auld, V. J., Goodman, C. S. Targeted neuronal cell ablation in the Drosophila embryo: pathfinding by follower growth cones in the absence of pioneers. Neuron. 14 (4), 707 (1995).
  8. Ralph Greenspan, . . Fly Pushing: The Theory and Practice of Drosophila Genetics, 2nd ed. , (2004).
check_url/cn/1133?article_type=t

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Cite This Article
Hornstein, N. J., Pulver, S. R., Griffith, L. C. Channelrhodopsin2 Mediated Stimulation of Synaptic Potentials at Drosophila Neuromuscular Junctions. J. Vis. Exp. (25), e1133, doi:10.3791/1133 (2009).

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