Gepaart Nanoinjection und Elektrophysiologie-Test zum Screening auf Bioaktivität der Verbindungen unter Verwendung des Drosophila melanogaster Riesen-Fiber System
Summary
Ein schneller<em> In-vivo-</em> Test für neuromodulatorische Verbindungen mit dem Riesen-Fiber System (GFS) von Test<em> Drosophila melanogaster</em> Beschrieben. Nanoinjections im Kopf des Tieres zusammen mit elektrophysiologischen Ableitungen der GFS offenbaren kann Bioaktivität von Verbindungen auf Neuronen oder Muskeln.
Abstract
Screening von Verbindungen für die in vivo-Aktivität kann in einem ersten Schritt die Kandidaten, die in pharmakologischen Mitteln 1,2 entwickelt werden kann, zu identifizieren verwendet werden. Wir haben ein neues nanoinjection / Elektrophysiologie Assay, der die Detektion der bioaktiven modulatorische Wirkungen von Verbindungen auf die Funktion eines neuronalen Schaltung, vermittelt die Fluchtreaktion in Drosophila melanogaster 3,4 ermöglicht. Unsere in vivo Assay, der die Drosophila Riesenfaser System (GFS, Abbildung 1) können Screening von verschiedenen Arten von Verbindungen, wie kleine Moleküle oder Peptide verwendet, und erfordert nur sehr geringe Mengen, um eine Wirkung hervorrufen. Darüber hinaus bietet das Drosophila GFS eine große Vielfalt an mögliche molekulare Zielstrukturen auf Neuronen oder Muskeln. Die Riesen-Fibers (GF) elektrisch Synapse (Gap Junctions) sowie chemisch (cholinergen) auf eine periphere Synapsing Interneuron (PSI) und der Tergo Trochanteral Muscle Neuron (TTMn) 5 </sup>. Die PSI zu DLMn (Dorsal Längsmuskulatur Neuron)-Verbindung ist abhängig von Dα7 Acetylcholinrezeptoren (nAChR) 6. Schließlich sind die neuromuskulären Endplatten (NMJ) des TTMn und der DLMn mit dem Sprung (TTM) und Flugmuskeln (DLM) glutamatergen 12.07. Hier zeigen wir, wie man Nanolitermengen einer Verbindung zu injizieren, die trotzdem eine elektrophysiologische intrazelluläre Ableitungen aus dem Riesen-Fiber System 13 und wie man die Wirkungen der Verbindung auf die Funktion dieser Schaltung zu überwachen. Wir zeigen Spezifität des Tests mit Methyllycaconitine Citrat (MLA), ein nAChR-Antagonist, der die Verbindung zum PSI DLMn aber nicht die Verbindung zu GF oder die Funktion des NMJ am Sprung oder Flug Muskeln TTMn stört.
Vor Beginn dieses Video ist es wichtig, dass Sie genau beobachten und sich mit dem JoVE Video mit dem Titel "elektrophysiologischen Ableitungen aus dem Riesen-Fiber Pathway von D. Melanogaster "von Augustin et al 7, da das Video hier vorgestellt wird als Erweiterung dieser herkömmlichen Technik bestimmt. Hier haben wir die elektrophysiologischen Verfahren und Fokus verwenden im Detail nur für die Aufnahme eines der gepaarten nanoinjections und Überwachungstechnik.
Protocol
Discussion
Die nanoinjection / Elektrophysiologie Bioassay hier vorgestellten ermöglicht eine schnelle Screening von Verbindungen im Nervensystem der Fruchtfliege. Dies ist ein neues in vivo-Technik, die kleine Mengen einer Verbindung benötigt, um einen Effekt auf einer Vielzahl von molekularen Zielstrukturen in einer gut charakterisierten neuronalen Schaltung auszulösen. Dieses Verfahren kann verwendet werden, um die Bioaktivität von verschiedenen Verbindungen zu testen, von unbekannten Toxine im Handel erhältlich p…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Wir möchten die Mitglieder des Mari-Labor und das Labor Godenschwege, insbesondere Aline Yonezawa anerkennen, für Kommentare und helfen mit diesem Protokoll. Diese Arbeit wurde vom National Institute for Neurological Disorders and Stroke Zuschuss R21NS06637 von UKW-und TAG finanziert werden; AB wurde von der National Science Foundation Award Nummer 082925, URM finanziert: Integrative Biologie für zukünftige Forscher.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments |
| Recording glass electrodes: borosilicate glass capillaries | World Precision Instruments | 1B100F-4 | 1.0mm OD, 0.58mm ID |
| Stimulator | Grass Instruments | Model S48 | |
| Amplifier | Getting Instruments Inc. | Model 5A | |
| Data acquisition Software: Digidata | Molecular Devices | Model 1440A | |
| Data collection software: pCLAMP | Molecular Devices | Version 10 | |
| Stereomicroscope with fiber optic microscope ring illuminator | AmScope | SM-4T Model HL250-AR |
|
| Dissecting scope for mounting | AmScope | SM-2TZ | |
| Kite Manual Micromanipulator & Tilting Base | World Precision Instruments | Model # M3301 Kite: Model # KITE-M3-L |
|
| Drosophila melanogaster Wild 10E genotype (wild type strain) | Bloomington Stock center | Stock # 3892 | |
| Vertical pipette puller | David Kopf Instruments | Model 700c | |
| Injection glass micropipettes: Borosilicate glass capillaries | World Precision Instruments | Catalogue # 4878 | 1.14mm OD, 0.5mm ID |
| Silicon oil | Fisher | Catalogue # S159-500 | |
| Beveler | Sutter Instrument Co. | K.T. Brown Type Model # BV-10 |
|
| Nanoliter2000 | World Precision Instruments | Catalogue # B203XVY | |
| Blue food coloring | McCormick | N/A | Ingredients: Water, Propylene Glycol, FD&C Blue 1, and 0.1% Propylparaben (preservative). |
| Methyllycaconitine citrate (MLA) | Tocris Bioscience | Catalogue # 1029 | |
| Plastic wax sticks | Hygenic Corporation (Akron Ohio USA) |
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