C. elegansのシナプス伝達の変異体の薬理学的特性評価のためのパラダイム
Summary
このビデオでは、線虫、C. elegansのシナプス機能を研究するために補完的な方法で2つのニューラル覚せい剤、アルジカルブとペンチレンテトラゾール（PTZ）を、採用する方法を示します。この補完的なアプローチは、変調神経同調のための進化的に保存のメカニズムに光を当てると、てんかんと発作のための意味を持つために使用することができます。
Abstract
線虫、線虫（Caenorhabditis elegans）は、神経伝達を研究するための方便モデルとなっている。その神経系の解剖学との接続は電子顕微鏡写真から決定および薬理学的アッセイによって洗練されているようにC. elegansは、動物モデルの中で一意です。このビデオでは、我々は、どのように2つの補完的な神経刺激剤アルジカルブと呼ばれるアセチルコリンエステラーゼ阻害剤を、記述し、ペンチレンテトラゾール（PTZ）と呼ばれるγ-アミノ酪酸（GABA）受容体拮抗薬は、、特にC. elegansの神経筋接合部での信号の特性評価に用いることができる（NMJs）と拮抗神経回路の我々の理解を促進する。
302 C. elegansのニューロン、19 GABA作動性D -型運動ニューロン神経支配の体壁の筋肉（BWMS）、の間RMEsと呼ばれる4つのGABA作動性ニューロン、、支配する頭の筋肉。逆に、三十から九運動ニューロンは、興奮性神経伝達物質、アセチルコリン（ACH）を発現し、運動を調整するBWMSでGABA伝達を拮抗する。体壁のNMJsにおけるGABA作動性およびコリン作動性運動ニューロンの拮抗性質は、最初にレーザーアブレーション法によって決定され、後でアルジカルブの曝露によってbuttressedした。時間の経過または野生型ワームにおいて用量反応性の麻痺の急性アルジカルブの暴露の結果。以下アセチルコリンがBWMSの少ない刺激につながる、ワームのNMJsで蓄積として、まだ、興奮性AChの伝送の損失は、アルジカルブに耐性を付与する。アルジカルブへの抵抗は、アセチルコリン固有のまたは一般的なシナプス機能の変異体で観察されることがあります。拮抗GABAおよびアセチルコリン伝達、GABA伝達の損失、または否定的にアセチルコリン放出を調節することが失敗と一致し、アルジカルブに過敏性を付与する。アルジカルブの曝露は神経伝達遺伝子の多数のワームのホモログの単離につながっているものの、アルジカルブの露出だけでは効率的に特定の線虫C. elegansの運動神経細胞の遺伝子とパスウェイのための支配的役割を決定することはできません。この目的のために、我々は、PTZを使用して補完的な実験的アプローチを、導入している。
神経伝達変異体は、PTZに対応しアルディカーブ誘導の麻痺とは異なる明確な表現型を、、が表示されます。野生型ワームだけでなく、アセチルコリンを放出または受信する場合は、特定の無能と変異体は、PTZに明らか感度を示していない。しかし、GABAの変異体、ならびに一般的シナプス機能の変異体は、時間経過や用量反応性の形で前方痙攣が表示されます。否定的に一般的な神経伝達物質の放出を調節し、従って、BWMSにアセチルコリンの過剰な量を分泌できない変異体は、PTZに麻痺する。離散的変異体のクラスのPTZ誘発性表現型は、C. elegansのアルジカルブ及びPTZ露出パラダイムと相補的なアプローチは、神経伝達の我々の理解を加速させる可能性があることを示している。また、我々は薬理学的アッセイを行う方法をデモビデオはC. elegansの研究のための一貫性のある方法を確立する必要があります。
Protocol
Discussion
C.とアルジカルブ露出のための現在のプロトコル虫は、変異体の両方のクラスはアルジカルブに耐性を示すように実験者は、シナプス伝達における一般的な赤字とAChの伝達と変異体の特定の障害を持つ変異体を区別することはできません。同様に、アルジカルブは、変異体は変異の両方のクラスはアルジカルブに過敏症を示すように否定的に、アセチルコリンの伝達を調節するためにGABA伝達ま…
Acknowledgements
我々はすべてコールドウェル研究室のメンバーの協力精神を認識したい。ダイムの月からバジルオコナーScholarの賞と全米科学財団からGACへのキャリア賞だけでなく、ハワードヒューズ医学研究所からのアラバマの大学に学部研究科学プログラムグラント、神経細胞の興奮性に資金を提供しているとコールドウェルラボにおけるてんかんの研究。
Materials
| Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| Aldicarb | Reagent | Supelco, Inc. | PS734 | Purchasable from Sigma |
| Pentylenetetrazole | Reagent | Sigma | P6500 |
References
- Mahoney, T. R., Luo, S., Nonet, M. L. Analysis of synaptic transmission in Caenorhabditis elegans using an aldicarb-sensitivity assay. Nat. Protoc. 1, 1772-1777 (2006).
- Williams, S. N., Locke, C. J., Braden, A. L., Caldwell, K. A., Caldwell, G. A. Epileptic-like convulsions associated with LIS-1 in the cytoskeletal control of neurotransmitter signaling in Caenorhabditis elegans. Hum. Mol. Genet.. 13, 2043-2059 (2004).
