Immunohistochemie protocollen worden gebruikt voor de lokalisatie van een specifiek eiwit in het netvlies te bestuderen. Calcium beeldvormende technieken worden gebruikt om calcium dynamiek in retinale ganglioncellen en hun axonen te bestuderen.
In dit artikel beschrijven we de instrumenten, reagentia, en de praktische stappen die nodig zijn voor: 1) succesvol bereiding van wholemount netvliezen voor immunohistochemie en 2) calcium imaging voor de studie van spanningsgevoelige calciumkanalen (VACK) gemedieerde calcium signalering in retinale ganglioncellen. De calcium imaging methode beschrijven we omzeilt kwesties met betrekking tot niet-specifieke belasting van ontheemd amacrine cellen in het ganglion cellaag.
Retinale ganglioncellen (RGC's) tot expressie L, N, P / Q en T-type VGCC bepaald door farmacologische blokkade van deze onderdelen van de gehele cel Ca kanaalstroom 1,2. VGCC zijn transmembraan multimerische eiwitten die betrokken zijn bij de zender release, gen-transcriptie, cel regulatie en synaptische plasticiteit 3,4,5. Functionele VGCCs bestaan uit ten minste drie onderscheiden subeenheden: grote, α 1 transmembraan porie vormende subeenheden die biofysische en farmacologische eigenschappen van het kanaal, voornamelijk extracellulair hulpstoffen α 2 δ subeenheden en intracellulaire β subeenheden vastgesteld. De laatste twee vormen heteromere complexen met verschillende α 1 subeenheden en verandert de kinetische eigenschappen van en handel van de kanalen naar de plasmamembraan 6.
In de afgelopen decennia zijn vele technieken zijn gebruikt om eiwit expre studerensie, zoals immunohistochemie, enzymgekoppelde immunosorbent assay, western analyse en flowcytometrie. Deze technieken vereisen het gebruik van specifieke antilichamen voor de detectie van een bepaald eiwit van interesse en bieden krachtige gereedschappen voor de lokalisatie en verdeling van specifieke eiwitten in verschillende weefsels. Technieken voor mRNA expressieniveaus van een bepaald eiwit detecteren en kwantificeren zoals Northern-blot-analyse, RT-PCR, real-time kwantitatieve RT-PCR, in situ hybridisatie, cDNA microarrays en bescherming ribonuclease assay een alternatieve benadering als antilichamen niet gemakkelijk beschikbaar zijn of expressie van een bepaald eiwit laag 7. Echter, een beperking van het gebruik van dergelijke moleculaire technieken is de vereiste identificatie van de gensequentie.
Om eiwitten in het netvlies lokaliseren, immunohistochemie kan worden uitgevoerd op wholemount netvlies. Door de toegankelijkheid van de RGC de wholemountvoorbereiding biedt een uitstekend platform om de lokalisatie van specifieke eiwitten te bestuderen om het RGC somata en hun axonen.
Naast hun lokalisatie, kunnen enkele functionele eigenschappen van de VGCCs in RGC worden aangetoond door het gebruik van calcium beeldvormingstechnieken. We beschrijven een calcium imaging protocol selectief labelen RGC met een calcium indicator kleurstof intracellulaire calcium dynamiek meten. De bijdrage van de verschillende VGCCs de calcium signaal in verschillende cellulaire compartimenten kunnen worden geïsoleerd met gebruik van subtype-specifieke Ca-antagonisten.
Misschien is een van de meest voordelige aspecten van de calcium beeldvormende techniek die hier beschreven is het vermogen om gelijktijdig en onafhankelijk opnemen van meerdere RGC en hun axonen. Hoewel veel fysiologische technieken, zoals whole cell patch clamp opname, een hoge tijdsresolutie opnames membraan stromen, somatische of axonale bron van these stromen opgenomen kunnen niet worden onderscheiden en opnamen kunnen alleen worden gemaakt uit een neuron tegelijk. Multielectrode (MEA) kunnen gelijktijdig opnemen pieken van vele cellen, maar kan niet detecteren of discrimineren de activatie van, bijvoorbeeld, verschillende subtypen van calciumkanalen. Meas voorkeur opnemen van cellen die zich bevinden in de nabijheid van een bepaalde elektrode 8 en opnemen van cellen die grote spikes 9 genereren. Optical imaging methoden geven een alternatieve strategie voor de gelijktijdige en onafhankelijke opnamen van hele populaties van cellen die kunnen worden geïntegreerd met de resultaten van eencellige micro-elektrode en patch clamp opname en MEA opname informatie mogelijk. Hoewel calcium beeldvormingstechnieken hier beschreven werden gebruikt om de calciumdynamiek RGC bestuderen, kunnen patch clamp en MEA worden gebruikt parallel aan de opheldering van de ionische stromen en additie eigenschappen van RGC.
<pclass = "jove_content"> Sinds ontheemd amacrine cellen maken ongeveer 60% van de neuronale populatie in het ganglion cellaag in de muis netvlies 10, ons doel was om een laad-techniek die selectief etiketten RGC met een synthetische calcium indicator kleurstof in een gebruiken wholemount bereiding. Hoewel synthetische calcium indicator kleurstoffen uitstekend platform voor de studie van intracellulaire calcium dynamiek heeft het wijdverbreide gebruik belemmerd door het onvermogen om effectief ladingsspecifiek populaties van neuronen in een bepaald netwerk. Veel technieken zoals bulkbelading 11 en elektroporatie 8,12 uitgevoerd laden gehele celpopulaties zijn dergelijke technieken geen onderscheid tussen specifieke celtypen. Genetisch gecodeerde calcium indicatoren de mogelijkheid om specifieke celpopulaties selectief labelen, maar dergelijke werkwijzen vereisen het genereren van transgene dieren 13. De techniek beschrijft een method om selectief labelen RGC in de wholemount voorbereiding via oogzenuw stomp injectie van een calcium indicator kleurstof.Samen genomen, de structurele en fysiologische technieken die in dit artikel geven een platform om de lokalisatie en de bijdrage van de VGCCs om de calcium signaal in RGC en hun axonen te bestuderen.
1) Immunohistochemistry tot Fluo-4 lokalisatie naar het ganglion cellen in het netvlies wholemounts tonen, en 2) Calcium beeldvorming aan calcium dynamiek analyseren in retinale ganglioncellen en hun axonen: In dit artikel hebben we twee verschillende technieken beschreven.
Immunohistochemie met wholemounts is gebruikt om de lokalisatie van eiwitten in de retina knaagdier 20-23 onthullen. Er zijn echter een aantal beperkingen. De kwaliteit van de kleuring is sterk afhankelijk van …
The authors have nothing to disclose.
Wij danken Dr S. Stella en Helen Vuong voor bijdragen aan het calcium imaging protocol. Wij danken Dr K. Sheets voor het filmen van het interview scènes. Wij danken Dr Arlene Hirano voor haar commentaar op het manuscript. Dit onderzoek en ontwikkeling project werd uitgevoerd door de auteurs aan de David Geffen School of Medicine aan de UCLA en wordt mogelijk gemaakt door een overeenkomst van opdracht die werd toegekend en beheerd door de US Army Medical Research en Materieel Command (USAMRMC) en de Telemedicine & Advanced Technology Research Center (TATRC), in Fort Detrick, MD onder Contract Number: W81XWH-10-2-0077. Ondersteuningsmaatregelen voor deze studies kwam ook uit NIH EY04067 en een VA Merit Beoordeling (NB). NCB is een VA Career Research Scientist.
Straight scissors | WPI | 14124-G | dissecting tools |
Straight Forceps | WPI | 501985 | dissecting tools |
curved iris scissors | WPI | 504487 | dissecting tools |
Cellulose filter paper | Millipore | HABP04700 | |
Hibernate A | Invitrogen | A12475-01 | Media |
Vectashield | Vector | H-1000 | Mounting Media for Fluorescence |
Fluo-4 pentapotassium | Invitrogen | F-14200 | |
Isoflurane | Abbott Laboratories | 05260-05 | anesthesia |
Microscope slide | Fisher Scientific | 22-178-277 | |
Zeiss LSM 5 Pascal microscope | Zeiss | ||
Axioplan 40x (NA 0.8) objective lens | Zeiss | ||
Alexa Fluor 488 Goat Anti-Rabbit IgG (H+L) Antibody | Molecular Probes | A-11034 | Secondary antibody |
RBPMS | ProSci, Poway, CA | A rabbit polyclonal antibody was generated against the N-terminus of the RBPMS polypeptide (RBPMS4-24), GGKAEKENTPSEANLQEEEVR, by a commercial vendor (ProSci, Poway, CA). |