סימון ה-F-אקטין מסתיים דוקרני עם אקטין Rhodamine ב Permeabilized קונוסים הצמיחה העצבית
概要
שיטה לחזות ולכמת F-אקטין מסתיים דוקרני קונוסים הצמיחה העצבית מתוארת. לאחר נוירונים culturing על coverslips זכוכית, תאים permeabilized עם פתרון saponin המכילים. ואז, דגירה קצר עם למאגר saponin המכיל rhodamine-אקטין משלבת אקטין פלואורסצנטי על קצות אקטין חינם תיל.
Abstract
טיפים ניעתי של אקסונים הגוברת נקראים גביעי צמיחה. קונוסים צמיחה להוביל בניווט אקסונים דרך הרקמות המתפתחות על ידי אינטראקציה עם ביטוי מקומי רמזים הדרכה המולקולרי אשר נקלטות חרוט קולטנים הצמיחה להסדיר את הדינמיקה ארגון של חרוט צמיחה cytoskeleton 3-6. היעד העיקרי של האותות הללו ניווט היא נימה אקטין meshwork הממלא את חרוט צמיחה בפריפריה וכי כוננים חרוט צמיחה תנועתיות באמצעות פילמור אקטין מתמשכת שיפוץ דינמי 7. רמזים הדרכה חיובית או אטרקטיבי לגרום חרוט צמיחה מפנה ידי גירוי אקטין נימה (F-אקטין) פילמור באזור הפריפריה צמיחה חרוט כי הוא קרוב יותר למקור של המקל attractant. זה פילמור אקטין כוננים הצמיחה המקומית חרוט בליטה, הדבקה של השוליים המובילים התארכות axonal כלפי attractant.
פילמור אקטין נימה תלוי בזמינות של מונומר אקטין מספיק על גרעינים פילמור או חוט תיל אקטין מסתיים עבור תוספת של מונומר. מונומר אקטין זמין בשפע הגנגליון ברשתית ואת השורש הגבי חומוס (DRG) קונוסים צמיחה. כתוצאה מכך, גדל במהירות כאשר פילמור חינם F-אקטין מסתיים תיל להיות זמינים בנוסף מונומר. זה מתרחש חומוס DRG קונוסים צמיחה הרשתית באמצעות הפעלת המקומית של ה-F-אקטין אקטין ניתוק חלבון depolymerizing גורם (ADF / cofilin) באזור הגידול חרוט קרוב 8-10 attractant. זו פעילות מוגברת ADF / cofilin מנתקת סיבי אקטין ליצור חדש F-אקטין מסתיים תיל פילמור. השיטה הבאה ממחישה את המנגנון הזה. תוכן הכולל של ה-F-אקטין הוא מדמיין על ידי צביעה עם phalloidin ניאון. F-אקטין מסתיים תיל הם דמיינו על ידי שילוב של אקטין rhodamine בתוך קונוסים צמיחה כי הם permeabilized עם ההליך המתואר להלן, אשר מותאם ממחקרים קודמים של תאים אחרים ניעתי 11, 12. כאשר rhodamine-אקטין נוסף בריכוז מעל ריכוז קריטי בנוסף מונומר אקטין מסתיים תיל, rhodamine-אקטין מרכיבה על קצות התיל חינם. אם קיו אטרקטיבית מוצג שיפוע, כגון ששוחרר micropipette ממוקם בצד אחד של חרוט צמיחה, שילוב של rhodamine-אקטין על ה-F-אקטין קצוות התיל יהיה גדול בצד חרוט הצמיחה כלפי micropipette 10 .
קונוסים הצמיחה הם מבנים תאים קטנים ועדינים. הנהלים של permeabilization קיבעון rhodamine-אקטין, שילוב ויזואליזציה הקרינה הם עשו בקפידה ניתן לבצע על הבמה של מיקרוסקופ הפוכה. שיטות אלה ניתן ליישם לומד פילמור אקטין המקומית נוירונים נודדים, תאים ורקמות אחרות ראשוני או שורות תאים.
Protocol
Discussion
השיטות שהוצגו כאן לאפשר ברזולוציה של זמן ומרחב של מרכיבים תאיים המעורבים בשיפוץ הדינמי של cytoskeleton אקטין בשוליים מובילה של נודדות קונוסים צמיחה. הפעולה של מולקולות attractant, כמו NGF או netrin, במהירות כדי לעורר פילמור אקטין נימה מתגלה גידול מקומי מסתיים אקטין תיל, נוצר על ידי …
開示
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
המחברים מודים לד"ר ג'יימס Bamburg ואנשי המעבדה שלו לשיתוף פעולה במחקרים אלה. עבודה זו מומנה על ידי מענקים NIH HD19950, EY07133 ועל ידי תרומות של קרן רפואית מינסוטה.
Materials
| Material Name | タイプ | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| 18×18 mm coverslip | Gold Seal | 3305 | ||
| 35mm Petri dishes | Falcon | 351008 | ||
| Aquarium cement | DAP 100% silicone aquarium sealant | Any hardware store | ||
| Poly-D-lysine (mw > 300,000) | Sigma | P1024 | ||
| Natural mouse laminin | Invitrogen | 23017-015 | ||
| L1 CAM | R & D systems | 777-NC | ||
| Alexa-fluor 350 phalloidin | Invitrogen (Molecular Probes) | A22281 | ||
| Rhodamine non-muscle actin | Cytoskeleton, Inc. | APHR-A | ||
| F12 Culture medium | Invitrogen (Gibco) | 21700-075 | ||
| B27 | Invitrogen (Gibco) | 17504-044 | ||
| Slowfade | Invitrogen | 536937 |
参考文献
- Lowery, L. A., Van Vactor, D. The trip of the tip: Understanding the growth cone machinery. Nat Rev Mol Cell Biol. 10, 332-343 (2009).
- Letourneau, P., Squire, L. R. Axonal Pathfinding: Extracellular Matrix Role. Encyclopedia of Neuroscience. , 1139-1145 (2008).
- Kalil, K., Dent, E. W. Touch and go: Guidance cues signal to the growth cone cytoskeleton. Curr Opin Neurobio. 15, 521-526 (2005).
- Dent, E. W., Gertler, F. B. Cytoskeletal dynamics and transport in growth cone motility and axon guidance. Neuron. 40, 209-227 (2003).
- Pak, C. W., Flynn, K. C., Bamburg, J. R. Actin-binding proteins take the reins in growth cones. Nat Rev Neurosci. 9, 136-147 (2008).
- Guan, K. L., Rao, Y. Signaling mechanisms mediating neuronal responses to guidance cues. Nat Rev Neurosci. 4, 941-956 (2003).
- Gallo, G., Letourneau, P. C. Regulation of growth cone actin filaments by guidance cues. J. Neurobiology. 58, 92-102 (2004).
- Fass, J., Gehler, S., Sarmiere, P., Letourneau, P., Bamburg, J. R. Regulating filopodial dynamics through actin-depolymerizing factor/cofilin. Anat Sci Inter. 79, 173-183 (2004).
- Bernstein, B. W., Bamburg, J. R. ADF/cofilin: A functional node in cell biology. Trends Cell Biol. 20, 187-195 (2010).
- Marsick, B. M., Flynn, K. C., Santiago, M., Bamburg, J. R., Letourneau, P. C. Activation of ADF/cofilin mediates attractive growth cone turning toward nerve growth factor and netrin-1. Dev Neurobiol. 70, 565-588 (2010).
- Symons, M. H., Mitchison, T. J. Control of actin polymerization in live and permeabilized fibroblasts. J Cell Biol. 114, 503-513 (1991).
- Chan, A. Y., Raft, S., Bailly, M., Wyckoff, J. B., Segall, J. E., Condeelis, J. S. EGF stimulates an increase in actin nucleation and filament number at the leading edge of the lamellipod in mammary adenocarcinoma cells. J Cell Sci. 111, 199-211 (1998).
