Мониторинг в ячейке передачи китовая птичка подобных белков агрегатов в Drosophila Melanogaster

Прионы гипотеза утверждает, что инфекционный агент, ответственный за трансмиссивные формы губкообразной энцефалопатии (например, болезни Крейтцфельда – Якоба в организме человека, почесуха овец, хронической тратить болезни в оленя и лося и «коровьего бешенства», крупного рогатого скота ) исключительно состоит из белка и лишенный нуклеиновые кислоты¹. В прионы заболеваний клеточных прионных белков (ОТР^C) предполагает не носителями, стабильной складку (^ScPrP), высоко бета лист богатые и может самостоятельно распространять путем преобразования и вербовки мономерных PrP^C молекул в стабильной амилоид агрегатов. PrP^Sc агрегатов использовать этот самовоспроизводящихся механизм для распространения между различными клетки в организме и даже отдельных организмов².

Сворачиванию белков и агрегации также является центральным элементом большинства нейродегенеративных заболеваний (болезни Альцгеймера (AD), болезнь Паркинсона (PD), болезни Гентингтона (HD) и боковой амиотрофический склероз (ALS))³. Создание сборок внутри или загородный cellular агрегированных белка в этих заболеваний тесно связан с цитотоксичность⁴ и прогрессирует дорожкам воспроизводимость и конкретных заболеваний через мозг за время^{5, 6}. Эти модели распространения предполагают, что патогенные агрегатов, связанные с этими расстройствами китовая птичка как свойства. Решительная поддержка теперь существует для передачи прионы, как агрегатов, связанные с AD, PD, HD и ALS – они распространились от ячейки к ячейке и шаблон конформационные изменения Мономерных форм же белка в ранее силе клетки^{7, 8}.

Большинство исследований, изучения распространения китовая птичка как белка агрегатов до настоящего времени были проведены с использованием модели культуры mammalian клетки, где агрегаты передачи в цитоплазме клеток наивные из внеклеточного пространства или из другой ячейки Цитоплазма^{9,10,11,12,13,14,15}, или путем впрыскивать агрегат содержащих материалов в мозг мыши и мониторинг Совокупный внешний вид вне инъекции сайте^{16,17,18,19,20,21,22, 23}. совсем недавно, трансгенные животные были использованы, чтобы продемонстрировать, что внутриклеточные агрегатов распространилась в другие ячейки в пределах нетронутыми мозги^{24,25,26,27, 28,29,30}. Здесь мы описываем метод для прямой визуализации совокупного передачи между отдельными ячейками в нетронутыми мозга Drosophila melanogaster. Дрозофилы модели HD/Хантингтона (polyQ) заболеваний были впервые разработаны почти два десятилетия назад^31,32 и предоставили много неоценимый вклад в патогенетических механизмов, которые лежат в основе этих расстройств ³³. HD является унаследованным нейродегенеративных расстройств, вызванных аутосомно-доминантной мутации в ген, кодирующий белок гентингтин (НТТ)³⁴. Эта мутация приводит расширение стрейч polyQ вблизи Htt в N-конечная помимо патогенного порог ~ 37 Глутамины, вызывая белка misfold и совокупных^35,36. Одичал тип Htt белки содержащие < 37 Глутамины в этом участке достичь их родной фолд, но может быть наведено в совокупных после прямого физического контакта с Htt совокупных «семян»^12,27,37. Мы используем этот homotypic, ядерных агрегации Htt одичал тип как индикация передачи китовая птичка как и цитоплазматических вход мутант Htt агрегатов, происходящих в других ячейках.

Определение механизмов по которой прионы, как агрегатов поездки между клеток может привести к идентификации роман терапевтических целей неизлечимым нейродегенеративных заболеваний. Мы воспользоваться преимуществом быстрого жизненного цикла, простота использования и генетических уступчивость Drosophila melanogaster определение молекулярных механизмов для распространения в ячейке мутант Htt агрегатов. Наши экспериментальные стратегии работают две системы двоичные выражения, в дрозофилы, устоявшихся вверх по течению Gal4-конкретных активации системы последовательности (Gal4-бас)³⁸ и недавно разработанных QF-QUAS системы³⁹. Соединение этих двух независимых систем позволяет ограничить выражение дикого типа и мутантов Htt трансгенов различных клеточных популяций в пределах же лететь⁴⁰. Используя этот подход, осматриваем китовая птичка как распространение мутант Htt путем наблюдения за перераспределение цитоплазматических одичал тип Htt от состояния обычно диффузного, растворимые агрегированных государству, является прямым следствием физического контакта с предварительно сформированных мутант Htt совокупных «семя». Преобразования одичал тип Htt, мутант Htt может быть подтверждено с помощью биохимические или биофизических методов, которые сообщают белок белковых взаимодействий, таких, как энергия резонансной флуоресценции передачи (ЛАДА)^9,27,41 .

Главное мы также можем получить доступ большое количество генетических инструментов у дрозофилы для идентификации генов и/или путей, которые посредником китовая птичка как распространение белка агрегатов. Недавно мы использовали этот подход раскрыть ключевую роль для клеточного рецептора поверхности мусорщика, Draper^42,43, в передаче мутант Htt агрегатов от нейрональные аксоны близлежащие фагоцитарной глии в дрозофилы Центральной нервной системы (ЦНС)²⁷. Таким образом генетические и изображений на основе – подход, который мы описываем здесь можно выявить важные основные биологическая информация о болезни соответствующие явления в простой в использовании но мощный модельный организм, дрозофилы.