근 적외선 형광 및 고 분해능 주사를 사용 하 여 설치류 뇌의 단백질 발현 측정

신경 과학의 연구는 두뇌에 있는 세포가 특정 기능을 중재 하는 방법¹에 대 한 조사에 관련 됩니다. 이러한 세포가 중추 신 경계에서 면역을 부여 하는 방법과 같은 자연에서 세포가 될 수 있거나 등 쪽 해 마에서 뉴런의 활동이 공간적 탐색으로 이어지는 방법을 설명 하는 것을 목표로 하는 실험을 포함 할 수 있습니다. 광범위 한 의미에서, 세포 기능은 세포에서 발현 되는 단백질 및 이들 단백질²의 활성에 의해 결정 된다. 결과적으로 뇌 세포에서 단백질의 발현 및/또는 활성을 측정 하는 것은 신경 과학의 연구에 중요 합니다.

두뇌에 있는 단백질 발현을 측정 하기 위하여 다 수 기술이 이용 가능 합니다. 이들은 작은 펩 티 드를 위한 수용 체 밀도³ 및 미세 투 석을 위한 양전자 방출 지형과 같은 생체 내 방법을 포함 한다⁴. 보다 일반적으로, ex 생체 내 방법은 단백질 기능 및 발현을 검사 하는 데 사용 됩니다. 이들은 질량 분석 법⁵, 웨스턴 블 롯 및 효소 결합 면역 흡수 법 (ELISA)⁶및 면역 세포 화학 물질⁷을 포함 한다. 면역 세포 화학은 신경 과학 분야에서 널리 사용 됩니다. 이 기법은 관심 있는 단백질 (또는 항 원)을 검출 하는 일차 항 체를 사용 하는 것을 수반 한다 (예컨대, c-Fos) 단백질을 검출 하는 공액 2 차 항 체 복합체 (도 1). 단백질-일차 항 체-이차 항 체 복합체의 검출을 가능 하 게 하기 위해, 2 차 항 체는 그들에 게 컨 쥬 게이 션 (과산화 효소)과 사비와 같은 산화 제를 갖는다. 이것은 빛 현미경 검사 법⁷을 사용 하 여 검출 될 수 있는 세포에 있는 침전 물의 대형을 허용 합니다. 이차 항 체는 또한 그들에 게 콘 쥬 게이 형광 화학 물질을 가질 수 있습니다 (즉, 형광 단). 이러한 화학 물질을 자극 하는 경우,이는 단백질-일차 항 체-2 차 항 체복합체를 검출 하는데 사용 될 수 있는 빛을 방출 한다. 마지막으로, 때로는 일차 항 체가 환 원제와 형광 화학 물질이 부착 되어 이차 항 체⁷ 의 필요성을 직접적으로 부정 합니다 (그림 1).

흥미롭게도, 많은 면역 세포 화학 법은 특정 세포 또는 뇌 영역에서 단백질의 양을 정량화 하는 능력은 아니지만 뇌 세포내에서 단백질의 시각화를 가능 하 게 합니다. 광 현미경을 사용 하 여 환 원 반응에서 침전 물을 검출 하는 것은 뉴런 및 글 리아의 시각화를 가능 하 게 하지만,이 방법은 세포 또는 특정 뇌 영역에서 단백질 발현을 정량화 하는 데 사용할 수 없습니다. 이론적으로, 형광 현미경은 형광 성 이차 항 체 로부터 방출 되는 빛이 단백질-일차 항 체-2 차 항 체 복합체의 척도 이기 때문에이를 위해 사용 될 수 있다. 그러나, 뇌 조직에서의 자동 형광은 뇌 조직⁸에서 단백질 발현을 정량화 하기 위해 형광 현미경을 사용 하기 어렵게 만들 수 있다. 결과적으로 뇌 조직의 형광 이미지에서 방출 되는 빛은 거의 뇌의 단백질 발현을 정량화 하는 데 사용 되지 않습니다.

이러한 문제의 대부분은 고 분해능 스캐닝^9,10과 함께 근 적외선 면역 세포 화학을 사용 하 여 해결할 수 있습니다. 본 문서에서는 근 적외선 방출 스펙트럼의 형광 단에 면역 세포 화학을 결합 하 여 고 분해능 스캐닝 (예: µm)과 결합 하 여 단백질의 반 정량화를 허용 하는 선명한 이미지를 얻을 수 있는 방법을 설명 합니다. 뇌 영역.