מאמר זה מתאר כיצד להזריק וקטורים ויראליים לתוך קליפת המוח הקדמית בעכבר כדי לבדוק מבחני התנהגות הדורשים heteromeric היווצרות GPCR.
The heteromeric receptor complex between 5-HT2A and mGlu2 has been implicated in some of the behavioral phenotypes in mouse models of psychosis1,2. Consequently, investigation of structural details of the interaction between 5-HT2A and mGlu2 affecting schizophrenia-related behaviors represents a powerful translational tool. As previously shown, the head-twitch response (HTR) in mice is elicited by hallucinogenic drugs and this behavioral response is absent in 5-HT2A knockout (KO) mice3,4. Additionally, by conditionally expressing the 5-HT2A receptor only in cortex, it was demonstrated that 5-HT2A receptor-dependent signaling pathways on cortical pyramidal neurons are sufficient to elicit head-twitch behavior in response to hallucinogenic drugs3. Finally, it has been shown that the head-twitch behavioral response induced by the hallucinogens DOI and lysergic acid diethylamide (LSD) is significantly decreased in mGlu2-KO mice5. These findings suggest that mGlu2 is at least in part necessary for the 5-HT2A receptor-dependent psychosis-like behavioral effects induced by LSD-like drugs. However, this does not provide evidence as to whether the 5-HT2A-mGlu2 receptor complex is necessary for this behavioral phenotype. To address this question, herpes simplex virus (HSV) constructs to express either mGlu2 or mGlu2ΔTM4N (mGlu2/mGlu3 chimeric construct that does not form the 5-HT2A-mGlu2 receptor complex) in the frontal cortex of mGlu2-KO mice were used to examine whether this GPCR heteromeric complex is needed for the behavioral effects induced by LSD-like drugs6.
הזיה, כגון LSD, פסילוסיבין מסקלין לגרום לשינויים משמעותיים בתודעה האנושית, קוגניציה ורגש 7-9. איון של איתות קולטן הסרוטונין 5-HT 2A באמצעות גישות גנטיות או תרופתיות גורם נחלש במידה ניכר תגובות התנהגותיות הזיה בשני המודלים המכרסמים 3,10 ובני אדם 11. למרות הזיה לאגד תת קולטן אחר 8, הקולטן 2A 5-HT נחשב הכרחי לפעילות התנהגותי הייחודית של הכימיקלים האלה.
קבוצת II קולטני גלוטמט metabotropic (כלומר., MGlu2 ו mGlu3) היה היעד של תשומת לב רבה לגבי המנגנון המולקולרי של הזיה לבין התפקיד האינטגרלי שלהם שבבסיס פסיכוזה 12. בעבר, הוכח כי עכברים ללא ביטוי של חלבון mGlu2 (mGlu2-KO עכברים) אינם רגישים להשפעות הסלולר והתנהגותיים של האלlucinogens 5. כמו כן הוצע כי 2A 5-HT ואת קולטני mGlu2 צורה מורכבת heteromeric ספציפי שדרכו הליגנדים סרוטונין גלוטמט לווסת את דפוס של צימוד חלבון G בתאים חיים 1,2.
מבחינה מבנית, הטרנסממברני (TM) תחומים 4 ו -5 של mGlu2 לשחק תפקיד מהותי במבנה heteromeric עם קולטן 5-HT 2A 5. בנוסף, בדיקה נוספת הוכיחה כי שלוש שאריות הממוקמות בקצה התאי של TM4 של mGlu2 נחוצות כדי ליצור את heterocomplex הקולטן 5-HT 2A -mGlu2 בתאים חי 6.
בהתבסס על ממצאים אלו נצפו במערכות ביטוי Heterologous, כאן אנו מתארים את השימוש בביטוי HSV בתיווך של mGlu2 wild-type mGlu2 / mGlu3 בונה כימרי בקליפת המוח הקדמית של עכברים mGlu2-KO לבחון האם היווצרות heteromeric בין 5-HT 2A ו mGlu2 הכרחיראש עווית התנהגות מושרה על ידי אגוניסטים לקולטן הזית 5-HT 2A.
יחד עם ממצאים קודמים mGlu2-KO עכברים 5, את התוצאות עם mGlu2 ו mGlu2 / mGlu3 בונה כימרי כי לא יוצרים במתחם הקולטן 5-HT 2A -mGlu2 בתאים בתרבית מראים כי 2A 5-HT -mGlu2 מורכב קולטן heteromeric ב קליפת המוח הקדמית העכבר יש צורך להשרות התנהגות ראש עווית על ידי אגוניסטים לקולטן 2A 5-HT …
The authors have nothing to disclose.
NIH R01MH084894 השתתף במימון מחקר זה. ברצוננו להודות בני זוג. יסמין הרד וסקוט רוסו בהר סיני הספר לרפואה על התרומה של עכברי השימוש במתקני הניתוח והתנהגותם במהלך הצילומים של עבודה זו.
mGlu2 bicitronic herpes simplex virus (HSV) vector | MIT Core | mGlu2 and mGlu2DTM4N were subcloned into the bicistronic HSV-GFP virus vector p1005+ HSV expressing GFP under the control of the CMV promoter. Viral particles were produced by the Viral Core Facility at the McGovern Institute (MIT). For more information, please contact the director, Dr. Rachael Neve (rneve@mit.edu) | |
mGlu2ΔTM4N bicitronic herpes simplex virus (HSV) vector | MIT Core | mGlu2 and mGlu2DTM4N were subcloned into the bicistronic HSV-GFP virus vector p1005+ HSV expressing GFP under the control of the CMV promoter. Viral particles were produced by the Viral Core Facility at the McGovern Institute (MIT). For more information, please contact the director, Dr. Rachael Neve (rneve@mit.edu) | |
GFP bicitronic herpes simplex virus (HSV) vector | MIT Core | mGlu2 and mGlu2DTM4N were subcloned into the bicistronic HSV-GFP virus vector p1005+ HSV expressing GFP under the control of the CMV promoter. Viral particles were produced by the Viral Core Facility at the McGovern Institute (MIT). For more information, please contact the director, Dr. Rachael Neve (rneve@mit.edu) | |
xylazine | Lloyd | List no. 4811-20ml, NADA #139-236, NDC Code(s): 61311-481-10 | 1.35 mL of 100mg/ml of ketamine+.75 mL of 20mg/ml of xylazine are diluted in 12.0 mL of .9% saline solution |
ketamine | Vedco | KetaVed-10ml, NADA #200-029, NDC Code(s): 50989-161-06 | 1.35 mL of 100mg/ml of ketamine+.75 mL of 20mg/ml of xylazine are diluted in 12.0 mL of .9% saline solution |
ophthalmic gel | Fisher Scientific | NC0550805 | |
burret clips | Fisher Scientific | NC9268369 | |
Feather surgical blade | Fisher Scientific | NC9032736 | |
Hydrogen Peroxide | Fisher Scientific | 19-898-919 | |
Hamilton syringe | Fisher Scientific | 14815203 | |
Hamilton™ Small Hub Removable Needles (33 Ga) | Fisher Scientific | 14816206 | |
Cordless Micro Drill | Fisher Scientific | NC9089241 | |
Dermabond Dermal Adhesive | Fisher Scientific | NC0690470 | |
(±)-1-(2,5-Dimethoxy-4-iodophenyl)-2-aminopropane hydrochloride (DOI) | Sigma-Aldrich | 42203-78-1 | Dissolved in .9% saline solution to the concentration of 2.0 mg/kg |