를 사용하여 화합물 Bioactivity위한 이점 Nanoinjection 및 화면에 대한 전기 생리학 분석 Drosophila melanogaster 거대 섬유 시스템
Summary
급속한<em> 생체내에서</em> 검정의 거대한 섬유 시스템 (GFS)를 사용 neuromodulatory 화합물을위한 테스트<em> Drosophila melanogaster</em>이 설명되어 있습니다. GFS의 electrophysiological 기록과 함께 동물의 머리에 Nanoinjections는 신경이나 근육에있는 화합물의 bioactivity를 공개하실 수 있습니다.
Abstract
생체내 활동에 대한 심사 화합물은 pharmacological 대리인의 1,2로 발전 수 있습니다 후보자를 식별하기위한 첫 단계로 사용할 수 있습니다. 우리는 mediates Drosophila melanogaster 3,4에서 탈출 반응의 연결 회로의 기능에 대한 화합물의 bioactive modulatory 효과의 검출을 허용 소설 nanoinjection / 전기 생리학 분석을 개발했습니다. 우리 Drosophila 자이언트 섬유 시스템 (GFS, 그림 1)과 같은 작은 분자 또는 펩티드와 같은 화합물, 여러 종류의 검사를 허용 사용하고, 오직 최소한의 수량이 효과를 이끌어내는 데 필요한 생체내 분석, 인치 또한, Drosophila GFS는 신경이나 근육에있는 잠재적인 분자 표적의 큰 다양성을 제공합니다. 주변 Synapsing Interneuron (PSI)과 Tergo Trochanteral 근육 신경 세포 (TTMn) 5 진입 화학적으로 거대 섬유 (GFS)은 전기 시냅스 (갭 분기점)뿐만 아니라 (cholinergic) </>를 한모금. DLMn (지느러미 세로 근육 신경 세포) 연결에 대한 PSI는 Dα7 nicotinic 아세틸콜린 수용체 (nAChRs) 6에 따라 다릅니다. 마지막으로, 점프 (TTM)과 비행 근육 (DLM)와 TTMn과 DLMn의 신경근육학 분기점 (NMJ)는 7-12 glutamatergic 있습니다. 여기서는 자이언트 섬유 시스템 13 어떻게 회로의 기능에 대한 화합물의 효과를 모니터링하는 방법에서 electrophysiological 세포내 음반을 획득하면서, 화합물의 nanoliter 수량을 주입하는 방법을 보여줍니다. 우리는 연결을 DLMn 위해 PSI 있지만 연결 또는 점프 또는 비행 근육에 NMJ의 기능을 TTMn하는 GF을 방해 methyllycaconitine의 구연산 (행방이 묘연), nAChR 길항제와 분석의 특이성을 보여줍니다.
이 동영상을 시작하기 전에 당신이주의 깊게보고 D. melan의 거대한 섬유 통로에서 "Electrophysiological 레코딩라는 주피터 비디오 친숙해지 것이 중요합니다동영상이 여기에 제시된대로 오거 스틴 외 7에서 ogaster는 "이 기존의 기법에 대한 확장으로 만들어졌습니다. 여기서만 이점 nanoinjections 및 모니터링 기술의 추가에 상세히 electrophysiological 녹음 방법과 초점을 사용합니다.
Protocol
Discussion
여기서 제시 nanoinjection / 전기 생리학 bioassay은 과일 파리의 신경계에있는 화합물의 신속한 상영을 허용합니다. 이것은 잘 특성화의 연결 회로에서 분자 표적의 다양한 효과를 유도 화합물의 소량을 필요로 생체내 기법의 소설이다. 이 방법은 알 수없는 독소에서 상용 pharmacological 중개사에게 서로 다른 화합물의 bioactivity을 테스트하는 데 사용할 수 있습니다.
여기 과?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
우리는 특히 일직선으로하다 요네자와에 마리 실험실과 Godenschwege 실험실의 구성원을 인정하고자, 의견 및이 프로토콜과 함께 도움이 될 것이다. 이 작품은 신경계 장애 진흥원과 FM 및 태그 스트로크 부여 R21NS06637 추진하는 사업, AB는 국립 과학 재단 보너스 번호 082925, URM 추진하는 사업 : 미래의 연구자를위한 통합 생물학.
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) |
References
- Koehn, F. E., Carter, G. T. The evolving role of natural products in drug discovery. Nat. Rev. Drug Discov. 4, 206-220 (2005).
- Miljanich, G. P. Ziconotide: neuronal calcium channel blocker for treating severe chronic pain. Curr. Med. Chem. 11, 3029-3040 (2004).
- Layer, R. T., Wagstaff, J. D., White, H. S. Conantokins: peptide antagonists of NMDA receptors. Curr. Med. Chem. 11, 3073-3084 (2004).
- Lewis, R. J. Conotoxins as selective inhibitors of neuronal ion channels, receptors and transporters. IUBMB Life. 56, 89-93 (2004).
- Allen, M. J., Godenschwege, T. A., Tanouye, M. A., Phelan, P. Making an escape: development and function of the Drosophila giant fibre system. Semin. Cell Dev. Biol. 17, 31-41 (2006).
- Fayyazuddin, A., Zaheer, M. A., Hiesinger, P. R., Bellen, H. J. The nicotinic acetylcholine receptor Dalpha7 is required for an escape behavior in Drosophila. PLoS biology. 4, e63 (2006).
- Jan, L. Y., Jan, Y. N. L-glutamate as an excitatory transmitter at the Drosophila larval neuromuscular junction. The Journal of physiology. 262, 215-236 (1976).
- Usherwood, P. N., Machili, P., Leaf, G. L-Glutamate at insect excitatory nerve-muscle synapses. Nature. 219, 1169-1172 (1968).
- Marrus, S. B., Portman, S. L., Allen, M. J., Moffat, K. G., DiAntonio, A. Differential localization of glutamate receptor subunits at the Drosophila neuromuscular junction. The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 24, 1406-1415 (2004).
- Petersen, S. A., Fetter, R. D., Noordermeer, J. N., Goodman, C. S., DiAntonio, A. Genetic analysis of glutamate receptors in Drosophila reveals a retrograde signal regulating presynaptic transmitter release. Neuron. 19, 1237-1248 (1997).
- Qin, G. Four different subunits are essential for expressing the synaptic glutamate receptor at neuromuscular junctions of Drosophila. The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 25, 3209-3218 (2005).
- Schuster, C. M. Molecular cloning of an invertebrate glutamate receptor subunit expressed in Drosophila muscle. Science. 254, 112-114 (1991).
- Tanouye, M. A., Wyman, R. J. Motor outputs of giant nerve fiber in Drosophila. Journal of. 44, 405-421 (1980).
- Augustin, H., Allen, M. J., Partridge, L. Electrophysiological Recordings from the Giant Fiber Pathway of D. melanogaster. J. Vis. Exp. (47), e2412 (2011).
- Allen, M. J., Godenschwege, T., Zhang, B., Freeman, M. R., Waddell, S. . Drosophila Neurobiology. , 215-224 (2010).
- Blagburn, J. M., Alexopoulos, H., Davies, J. A., Bacon, J. P. Null mutation in shaking-B eliminates electrical, but not chemical, synapses in the Drosophila giant fiber system: a structural study. J. Comp. Neurol. 404, 449-458 (1999).
- Thomas, J. B., Wyman, R. J. Mutations altering synaptic connectivity between identified neurons in Drosophila. J. Neurosci. 4, 530-538 (1984).
- Baird, D. H., Schalet, A. P., Wyman, R. J. The Passover locus in Drosophila melanogaster: complex complementation and different effects on the giant fiber neural pathway. Genetics. 126, 1045-1059 (1990).
- Gorczyca, M., Hall, J. C. Identification of a cholinergic synapse in the giant fiber pathway of Drosophila using conditional mutations of acetylcholine synthesis. J. Neurogenet. 1, 289-313 (1984).
- Allen, M. J., Murphey, R. K. The chemical component of the mixed GF-TTMn synapse in Drosophila melanogaster uses acetylcholine as its neurotransmitter. The European journal of neuroscience. 26, 439-445 (2007).
- Mejia, M. A novel approach for in vivo screening of toxins using the Drosophila Giant Fiber circuit. Toxicon. 56, 1398-1407 (2010).
- Stork, T. Organization and function of the blood-brain barrier in Drosophila. J. Neurosci. 28, 587-597 (2008).
