Summary

<em> Caenorhabditis의 엘레</emAmylopathy 연구에 대한> 모델 시스템

Published: May 17, 2013
doi:

Summary

우리는 벌레에 amylopathies의 양상을 연구하는 방법을 설명<em> C. 엘레</em>. 우리는 인간의 Aβ 표현 벌레를 구성하는 방법을 보여줍니다<sub> 42</sub> 뉴런에서 어떻게 행동 분석에서의 기능을 테스트합니다. 우리는 더 이상 약물 테스트에 사용할 수있는 기본의 연결을 문화를 획득하는 방법을 보여줍니다.

Abstract

Amylopathy 시간과 조직에서 아밀로이드 베타의 비정상적인 합성과 축적을 (Aβ)에 대해 설명하는 용어입니다. Aβ는 알츠하이머 병 (AD)의 특징과 Lewy 바디 치매, 봉입체 근염의 대뇌 아밀로이드 angiopathy 1-4에서 찾을 수 있습니다. Amylopathies 점차적으로 시간 개발할 수 있습니다. 이러한 이유로 짧은 수명과 간단한 유기체는이 조건의 분자 측면을 명료하게하는 데 도움이 될 수 있습니다. 여기, 우리는 웜 Caenorhabditis의 elegans의를 사용하여 Aβ 매개 신경 변성을 연구하는 실험 프로토콜을 설명합니다. 따라서, 우리는 어른 자웅 동체의 세포 융합 생식선에 DNA 인코딩 인간의 Aβ에게 42 주입하여 유전자 변형 벌레를 구축합니다. 형질 전환 라인은 돌연변이에 의한 통합에 의해 안정화된다. 선충이 알을 수집 및 시드에 의해 동기화 시대입니다. Aβ 42을 표현 뉴런의 기능은 (좋은 기회 행동 분석에서 테스트 화성 분석들). 배아에서 얻은 기본의 연결을 문화는 행동 데이터를 보완하고 항 세포 사멸 화합물의 신경 효과를 테스트하는 데 사용됩니다.

Introduction

아밀로이드 베타 (Aβ) β 및 γ의 secretases 1에 의한 아밀로이드 전구체 단백질 (APP)의 연속 절단 한 후 형성되는 36-43 아미노산 펩티드이다. γ의 secretase에는 Aβ 펩타이드의 C-말단을 처리하고 그 변수 길이 5에 대한 책임이 있습니다. Aβ의 가장 일반적인 형태는 Aβ 4042, 더 일반적으로 같은 AD 5와 같은 병적 상태에 관련되는 후자입니다. 높은 농도의 Aβ 양식 β-시트에있는 아밀로이드 원 섬유는 6을 형성 집계. 섬유 보증금 신경을 둘러싸고있는 치매 plaques의 주요 구성 요소입니다. 플라크와 확산 성, 비 플라크 Aβ 올리고머, 모두 Aβ의 기본 병원성 양식을 구성하는 것으로 생각되고 있습니다.

신경 amylopathies의 실험실 연구는 시간이이 조건이 진행 사실에 의해 복잡합니다. 따라서 importan입니다마우스 – 짧은 수명에 모델을 보완하는 유전자 다루기 쉬운 동물을 개발하는 t. 이러한 모델은 amylopathies – 일반적으로 세포 및 분자 및 그 단순 덕택으로, 문제의 본질을 포착하는 데 도움의 특정 측면을 명료하게 할 수 있습니다. 웜 Caenorhabditis의 엘레 가을이 범주입니다. 그것은 짧은 수명을 가지고 ~ 20의 일 유전자 발현, 단백질 밀매, 신경 연결, 시냅스, 세포 신호, 죽음의 규제 등뿐만 아니라 기본적인 세포 과정에서 포유류 7과 비슷합니다. 웜의 독특한 특징은 강력한 유전 독립적으로 혈관 손상 신경 손상을 연구 할 수있는 혈관 시스템의 부족이 (가) 있습니다. 반면에, 뇌의 부족 C.의 사용을 제한 신경 변성의 여러 측면을 연구하는 엘레 간스. 또한, 병변의 해부학 적 분포의 재생 및 식별이 유기체에서 수행 할 수 없습니다. 다른 제한관리 포인트는 유전자 발현 프로파일과 복잡한 행동과 메모리 기능의 장애 모두에서 차이를 평가하는 어려움이 있습니다. 여기에서 우리는 C를 생성하는 방법을 설명 amylopathies의 elegans의 모델.

Protocol

1. 형질 전환 웜 건설 변환. 사출 패드를 준비합니다. 유리 coverslip에 위에 물에 용해 뜨거운, 2 % 아가로 오스의 드롭 놓습니다. 신속하게 드롭 번째 coverslip을 배치하고 가볍게 누릅니다. 아가로 오스가 떨어져 슬라이드의 coverslips에게 응고, 그리고 80 진공 오븐에서 coverslip에 패드 ° CO / N. 구워 후 피펫을 잡아 당깁니다. 우리는 1/0.5 mm 필라멘트와 OD / ID 붕 규산염 모세 혈관을 …

Representative Results

우리의 프로토콜로 우리는 신경 기능 8 인간의 Aβ 42 올리고머의 효과를 연구한다. 조각 인코딩 인간의 Aβ 42 화재 벡터 pPD50.52의 인공 신호 펩타이드 코딩 순서는 끝 스몰 1 제한 효소 사이트를 소개 프라이머를 사용하여 구조 PCL12 9에서 증폭되었다. 조각은 그 독특한 스몰 1 사이트 10 ~ pPD95.75 화재 벡터의 2,481-BP FLP-6 프로모터 서열을 포함하는 구조에…

Discussion

여기에서 우리는 C를 사용하여 amylopathies의 세포 및 분자 측면을 연구하기 위해, 결합 방법을 설명 엘레 간스. 이 방법의 장점은 다음과 같습니다. 1) 저렴한 비용으로 C.elegans는 상온에서, 박테리아 파종 일반 페트리 접시에 유지됩니다. 2) 강력한 유전학. 형질 전환 동물은 몇 개월 만에 얻은 프로모터 서열의 다양한 특정 뉴런에서 원하는 유전자의 발현을 유도 할 수있다 할 수 …

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

<p class="jove_content"> 우리는 원고의 중요한 읽기 박사 슈앙 리우 감사합니다. PCL12 구조는 선물 폼 박사 크리스토퍼 D. 연결했다. 이 작품은 두 개의 국립 과학 재단 보조금 (0842708 및 1026958)와 FS에 AHA 부여 (09GRNT2250529)에 의해 지원되었다.</p>

Materials

Name of Reagent Company Catalog Number Comments
      1. NGM
Sodium Chloride Sigma-Aldrich S5886 3 g
Bacteriological agar AMRESCO J637 17 g
Bacto-peptone AMRESCO J636 2.5 g
Distilled Water     Bring to 975 ml
      Sterilized by autoclaving, then add the following items and mix well
Magnesium sulfate Sigma-Aldrich M2643 1 ml of 1 M stock
Calcium Chloride Sigma-Aldrich C5670 1 ml of 1 M stock
Cholesterol Sigma-Aldrich C3045 1 ml of 5 mg/ml stock( in ethanol)
Potassium phosphate buffer     25 ml of 1M stock
      2. Potassium phosphate buffer
Potassium phosphate monobasic Sigma-Aldrich P5655 108.3 g
Potassium phosphate dibasic Sigma-Aldrich P3786 35.6 g
Distilled Water     Bring to 1 L
      Sterilized by autoclaving
      3. M9 buffer
Potassium phosphate monobasic Sigma-Aldrich P5655 3 g
Sodium phosphate dibasic Sigma-Aldrich S5136 6 g
Sodium Chloride Sigma-Aldrich S5886 5 g
Magnesium sulfate Sigma-Aldrich M2643 1 ml of 1 M stock
Distilled Water     Bring to 1 L
      Sterilized by autoclaving
      4. Egg buffer (pH 7.3, 340 mOsm)
Sodium Chloride Sigma-Aldrich S5886 118 mM
Potassium Chloride Sigma-Aldrich P5405 48 mM
Calcium Chloride Sigma-Aldrich C5670 2 mM
Magnesium Chloride Sigma-Aldrich M4880 2 mM
HEPES Fisher Scientific BP310 25 mM
Distilled Water     Bring to 1 L
      Sterilized by autoclaving
      5. CM-15
L-15 culture medium Gibco 11415 450 ml
Fetal Bovine Serum Gibco 10437-028 50 ml
Penicillin Gibco 15140 50 units/ml
Streptomycin Gibco 15140 50 g/ml
      Adjust to 340 mOsm with sucrose then sterile filter into autoclaved bottles and store at 4 °C
      6. Other Reagents
Halocarbon 700 oil Halocarbon Products 9002-83-9  
5 μm Acrodisc Syringe Filter PALL Co. 4199  
Chitinase Sigma-Aldrich C6137-5UN  
Lectin (peanut) Sigma-Aldrich L0881-10MG  
Sodium hydroxide Fisher Scientific S320  
Lysine Sigma-Aldrich L5501  
Biotin Sigma-Aldrich B4639  
Sodium hypochlorite solution Sigma-Aldrich 425044  
Sodium azide Sigma-Aldrich 71289  
Sucrose Sigma-Aldrich S0389  

Riferimenti

  1. Hardy, J., Allsop, D. Amyloid deposition as the central event in the aetiology of Alzheimer’s disease. Trends in Pharmacological Sciences. 12 (10), 383-388 (1991).
  2. Kotzbauer, P. T., Trojanowsk, J. Q., Lee, V. M. Lewy body pathology in Alzheimer’s disease. Journal of Molecular Neuroscience. 17 (2), 225-232 (2001).
  3. Greenberg, S. A. Inclusion body myositis: review of recent literature. Current Neurology and Neuroscience Reports. 9 (1), 83-89 (2009).
  4. Revesz, T., et al. Sporadic and familial cerebral amyloid angiopathies. Brain Pathology. 12 (3), 343-357 (2002).
  5. Hartmann, T., et al. Distinct sites of intracellular production for Alzheimer’s disease A beta40/42 amyloid peptides. Nature Medicine. 3 (9), 1016-1020 (1997).
  6. Ohnishi, S., Takano, K. Amyloid fibrils from the viewpoint of protein folding. Cellular and Molecular Life sciences: CMLS. 61 (5), 511-524 (2004).
  7. DL, R. i. d. d. l. e., et al. C. elegans II. Cold Spring Harbor Monograph. 1, 1222 (1997).
  8. Cotella, D., et al. Toxic role of k+ channel oxidation in Mammalian brain. The Journal of Neuroscience: the official journal of the Society for Neuroscience. 32 (12), 4133-4144 (2012).
  9. Link, C. D. Expression of human beta-amyloid peptide in transgenic Caenorhabditis elegans. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 92 (20), 9368-9372 (1995).
  10. Cai, S. Q., Sesti, F. Oxidation of a potassium channel causes progressive sensory function loss during aging. Nature Neuroscience. 12 (5), 611-617 (2009).
  11. Yu, S., et al. Guanylyl cyclase expression in specific sensory neurons: a new family of chemosensory receptors. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 94, 3384-3387 (1997).
  12. Bargmann, C. I., Horvitz, H. R. Chemosensory neurons with overlapping functions direct chemotaxis to multiple chemicals in C. elegans. Neuron. 7 (5), 729-742 (1991).
  13. Caserta, T. M., et al. Q-VD-OPh, a broad spectrum caspase inhibitor with potent antiapoptotic properties. Apoptosis : an international journal on programmed cell death. 8 (4), 345-352 (2003).
  14. Christensen, M., et al. A primary culture system for functional analysis of C. elegans neurons and muscle cells. Neuron. 33 (4), 503-514 (2002).
check_url/it/50435?article_type=t

Play Video

Citazione di questo articolo
Duan, Z., Sesti, F. A Caenorhabditis elegans Model System for Amylopathy Study. J. Vis. Exp. (75), e50435, doi:10.3791/50435 (2013).

View Video