Summary

Imagiologia pHluorin-tagged Inserção receptor para a membrana plasmática em primários de rato cultivadas Neurons

Published: November 20, 2012
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Summary

Ao marcar os domínios extracelulares dos receptores de membrana com pHluorin superecliptic, e por imagiologia estes receptores de fusão em neurónios de rato em cultura, pode-se visualizar directamente os eventos de inserção individuais vesiculares dos receptores na membrana plasmática. Esta técnica será útil para elucidar os mecanismos moleculares que regulam a inserção do receptor para a membrana plasmática.

Abstract

Uma melhor compreensão dos mecanismos que regem o tráfico receptor entre a membrana do plasma (PM) e compartimentos intracelulares requer uma abordagem experimental, com excelentes resoluções espaciais e temporais. Além disso, esta abordagem também deve ter a capacidade de distinguir os receptores localizados na PM daqueles em compartimentos intracelulares. Mais importante ainda, a detecção de receptores de uma vesícula única requer excelente sensibilidade de detecção, uma vez que cada vesícula leva apenas um pequeno número de receptores. Abordagens normalizadas para examinar o tráfico receptor incluem a biotinilação da superfície seguido de detecção bioquímica, que carece tanto as resoluções necessárias espaciais e temporais, e exame de microscopia de fluorescência de receptores de superfície, o que requer immunolabeled fixação química de células e, portanto, carece de resolução temporal suficiente 1-6. Para superar essas limitações, nós e outros têm desenvolvido e utilizado um novo stratégia que permite a visualização da inserção dinâmica de receptores para a PM, com excelentes resoluções espaciais e temporais 7-17. A abordagem inclui a marcação de uma GFP sensível ao pH, o pHluorin superecliptic 18, para o domínio N-terminal extracelular de receptores. Superecliptic pHluorin tem a propriedade única de ser fluorescente a pH neutro e não fluorescente a pH ácido (pH <6,0). Portanto, os receptores marcados são não-fluorescente quando dentro do lúmen ácida tráfico de vesículas intracelulares ou compartimentos endossomais e tornam-se facilmente visualizado apenas quando exposto ao ambiente extracelular pH neutro, na superfície exterior do PM. Nossa estratégia, consequentemente, permite-nos distinguir receptores de superfície PM daqueles dentro de vesículas tráfico intracelular. Suficientes para alcançar resoluções espaciais e temporais, bem como a sensibilidade necessária para estudar o tráfico dinâmica dos receptores, foram empregados interna total reflectemion microscopia fluorescente (TIRFM), o que nos permitiu obter a melhor resolução espacial da imagem óptica (~ 170 nm), a resolução temporal do vídeo de taxa de microscopia (30 quadros / seg), e a sensibilidade para a detecção de fluorescência de uma única GFP molécula. Pela imagem pHluorin-marcado receptores sob TIRFM, fomos capazes de visualizar diretamente eventos receptores individuais inserção na PM em neurônios cultivados. Esta abordagem de imagem pode, potencialmente, ser aplicada a qualquer proteína de membrana com um domínio extracelular que poderiam ser marcadas com pHluorin superecliptic, e permitirá a dissecação dos mecanismos chave de pormenor que regem a inserção de proteínas de membrana diferentes (receptores, canais de iões, transportadores, etc) para da PM.

Protocol

1. Preparando Cultura Glia Rato para o condicionamento de Cultura Neuronal Frascos T75 são revestidos com uma solução de colagénio (1:3 diluição de Purecol em DDH 2 O). Os frascos são erguidas e deixa-se secar durante a noite numa câmara de cultura de tecidos. Tampão dissecção (aCSF: 119 mM de NaCl, 5 mM KCl, 1 mM de MgCl2, 30 mM de glicose, 25 mM de HEPES, pH 7,4, sem cálcio) e os meios da glia (DMEM suplementado com 10% de FBS, 10 unidades / ml de penicilina, 10 u…

Discussion

Por razões desconhecidas, os neurônios de rato são sempre mais difíceis de cultura do que neurônios de rato. Em nossa experiência, uma cultura mista de neurônios e da glia funciona bem para os neurônios primários de rato cultivadas. No entanto, uma tal cultura mista não é adequado para as experiências de imagiologia TIRF, como neste tipo de cultura de neurónios e seus processos tendem a crescer em cima de células da glia, situando o somata neuronal e processos dendríticos para além do alcance de microsco…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este trabalho é apoiado por fundos de inicialização do Laboratório Jackson.

Materials

Name of Reagent Company Catalogue Number Comments
purified bovine collagen solution (Purecol) Advanced Biomatrix 5005-B
Hank’s Balanced Salt Solution (HBSS) GIBCO 14185-045
penicillin-streptomycin (Pen Strep) GIBCO 15140-122
sodium pyruvate GIBCO 11360-070
DMEM High Glucose GIBCO 10313-021
fetal bovine serum (FBS)
GlutaMAX GIBCO 35050-061
papain Worthington Biochemical Corp. LS003126
Deoxyribonuclease I from bovine pancreas (DNase I) SIGMA DN25-10MG
Dulbecco’s Phosphate Buffered Saline (DPBS) GIBCO 14190-144
0.05% trypsin GIBCO 25300-054
poly-l-lysine hydrobromide SIGMA P2636-1G
boric acid Fisher-Scientific BP 168-500
Neurobasal Medium GIBCO 21103-049
B-27 Serum-Free Supplement GIBCO 17504-044
heat inactive horse serum GIBCO 26050-070
Lipofectamine 2000 Invitrogen 11668 019
HEPES Fisher-Scientific BP310-500
Culture Insert Millipore PICM03050

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Li, Y., Roy, B. D., Wang, W., Zhang, L., Sampson, S. B., Lin, D. Imaging pHluorin-tagged Receptor Insertion to the Plasma Membrane in Primary Cultured Mouse Neurons. J. Vis. Exp. (69), e4450, doi:10.3791/4450 (2012).

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