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Single Molecule Methods for Monitoring Changes in Bilayer Elastic Properties

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Gramicidin-based Fluorescence Assay; for Determining Small Molecules Potential for Modifying Lipid Bilayer Properties

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Weill Cornell Medical College

Weill Cornell Medical College of Cornell University

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&#x53D8;&#x4F53;&#x8111;&#x6E90;&#x6027;&#x795E;&#x7ECF;&#x8425;&#x517B;&#x56E0;&#x5B50; &#xFF08;Val66Met&#xFF09; &#x6539;&#x53D8;&#x6210;&#x4EBA;&#x7684;&#x55C5;&#x7403;&#x795E;&#x7ECF;&#x53D1;&#x751F;&#x548C;&#x81EA;&#x53D1;&#x55C5;&#x6B67;&#x89C6;&#x3002;

Neurogenesis, the division, migration, and differentiation of new neurons, occurs throughout life. Brain derived neurotrophic factor (BDNF) has been identified as a potential signaling molecule regulating neurogenesis in the subventricular zone (SVZ), but its functional consequences in vivo have not been well defined. We report marked and unexpected deficits in survival but not proliferation of newly born cells of adult knock-in mice containing a variant form of BDNF [a valine (Val) to methionine (Met) substitution at position 66 in the prodomain of BDNF (Val66Met)], a genetic mutation shown to lead to a selective impairment in activity-dependent BDNF secretion. Utilizing knock-out mouse lines, we identified BDNF and tyrosine receptor kinase B (TrkB) as the critical molecules for the observed impairments in neurogenesis, with p75 knock-out mice showing no effect on cell proliferation or survival. We then localized the activated form of TrkB to a discrete population of cells, type A migrating neuroblasts, and demonstrate a decrease in TrkB phosphorylation in the SVZ of Val66Met mutant mice. With these findings, we identify TrkB signaling, potentially through activity dependent release of BDNF, as a critical step in the survival of migrating neuroblasts. Utilizing a behavioral task shown to be sensitive to disruptions in olfactory bulb neurogenesis, we identified specific impairments in spontaneous olfactory discrimination, but not general olfactory sensitivity or habituation to olfactory stimuli in BDNF mutant mice. Through these observations, we have identified novel links between genetic variant BDNF and adult neurogenesis in vivo, which may contribute to significant impairments in olfactory function.

Variant brain-derived neurotrophic factor (Val66Met) alters adult olfactory bulb neurogenesis and spontaneous olfactory discrimination.

Neurogen&egrave;se, la division, de migration et diff&eacute;renciation de nouveaux neurones, se produit tout au long de la vie. Cerveau d&eacute;riv&eacute;e neurotrophic factor (BDNF) a &eacute;t&eacute; identifi&eacute; comme un potentiel signalisation mol&eacute;cule r&eacute;glementant la neurogen&egrave;se dans la zone sous-ventriculaire (SVZ), mais ses cons&eacute;quences fonctionnelles in vivo n&#39;ont pas &eacute;t&eacute; bien d&eacute;finies. Nous rapportons des d&eacute;ficits marqu&eacute;s et inattendus en survie mais pas la prolif&eacute;ration des cellules nouvellement cr&eacute;&eacute;es d&#39;adultes souris knock-in contenant une forme variante de BDNF [une valine (Val) &agrave; la substitution de la m&eacute;thionine (Met) en position 66 dans le prodomain de BDNF (Val66Met)], une mutation g&eacute;n&eacute;tique conduite &agrave; une d&eacute;gradation s&eacute;lective de la s&eacute;cr&eacute;tion de BDNF activit&eacute; d&eacute;pendante. Utilisant des lign&eacute;es de souris knock-out, nous avons identifi&eacute; le BDNF et la tyrosine kinase du r&eacute;cepteur B (TrkB) comme les mol&eacute;cules essentielles pour la d&eacute;ficiences observ&eacute;e dans la neurogen&egrave;se, avec souris knock out de p75 ne montrant aucun effet sur la prolif&eacute;ration cellulaire ou la survie. Nous avons ensuite localis&eacute; la forme allotropique de TrkB &agrave; une population discr&egrave;te des cellules, le type A migration des neuroblastes et d&eacute;montrent une diminution de la phosphorylation de TrkB chez les souris mutantes SVZ de Val66Met. Avec ces r&eacute;sultats, nous nous identifions TrkB signalisation, &eacute;ventuellement par le biais de communiqu&eacute; d&eacute;pendante de l&#39;activit&eacute; de BDNF, comme une &eacute;tape cruciale pour la survie de la migration neuroblastes. En utilisant une t&acirc;che de comportementale av&eacute;r&eacute;e &ecirc;tre sensible aux perturbations dans la neurogen&egrave;se du bulbe olfactif, nous avons identifi&eacute; des d&eacute;ficiences sp&eacute;cifiques dans la discrimination olfactive spontan&eacute;e, mais pas g&eacute;n&eacute;rale sensibilit&eacute; olfactive ou accoutumance &agrave; un stimulus olfactif chez les souris mutantes de BDNF. Gr&acirc;ce &agrave; ces observations, nous avons identifi&eacute; des liens nouveaux entre la variante g&eacute;n&eacute;tique BDNF et la neurogen&egrave;se adulte in vivo, qui peuvent contribuer &agrave; des d&eacute;ficiences significatives en fonction olfactive.

Variante brain-derived neurotrophic factor (Val66Met) modifie la neurogen&egrave;se adulte bulbe olfactif et discrimination olfactive spontan&eacute;e.

Neurogenese, die Trennung, Migration und Differenzierung der Neuronen, tritt ein ganzes Leben. Gehirn, die abgeleiteten Neurotrophic Factor (BDNF) als m&ouml;glicher signalisieren Molek&uuml;l, die Regulierung der Neurogenese in der subventrikul&auml;re Zone (SVZ), aber seine funktionellen Konsequenzen in-vivo herausgestellt hat, wurden nicht gut definiert. Wir berichten gekennzeichnet und unerwartete Defizite im &Uuml;berleben, aber nicht die Verbreitung von neu gegr&uuml;ndeten Zellen eines Erwachsenen Knock-in M&auml;usen mit einem variant-Formular von BDNF [ein Valin (Val) zu Methionin (Met) Substitution an Position 66 in der prodomain der BDNF (Val66Met)], eine genetische Mutation, die angezeigt, die zu einer selektiven Wertminderung leistungsabh&auml;ngige BDNF Sekretion f&uuml;hren. Verwendung von Knock-out-Maus Linien, entdeckten wir BDNF und Tyrosin Rezeptor-Kinase B (TrkB) als die kritische Molek&uuml;le f&uuml;r die beobachteten Beeintr&auml;chtigungen in der Neurogenese, p75 Knock-out-M&auml;use zeigen keine Auswirkungen auf die Zellproliferation oder &uuml;berleben. Dann aktivierte Form von TrkB zu einer diskreten Bev&ouml;lkerung der Zellen, Typ A Migration Neuroblasten, lokalisiert und zeigen einen R&uuml;ckgang der TrkB Phosphorylierung in der SVZ Val66Met-mutant-M&auml;use. Mit diesen Ergebnissen wir identifizieren TrkB signalisieren, potentiell durch T&auml;tigkeit-abh&auml;ngige Freisetzung von BDNF, als ein wichtiger Schritt f&uuml;r das &Uuml;berleben der Migration Neuroblasten. Verwendung einer verhaltensbasierten Aufgabe, die empfindlich auf St&ouml;rungen im Riechkolben Neurogenese erwiesen, haben wir bestimmte Behinderungen in spontanen olfaktorischen Diskriminierung, aber nicht allgemein olfaktorische Empfindlichkeit oder Gew&ouml;hnung auf olfaktorische Reize bei BDNF Mutanten M&auml;usen identifiziert. Durch diese Beobachtungen haben wir neuartige Verbindungen zwischen genetischen Variante BDNF und adulten Neurogenese in vivo identifiziert, die zu erheblichen Beeintr&auml;chtigungen in Riechverm&ouml;gen beitragen k&ouml;nnen.

VARIANT Brain-derived Neurotrophic Factor (Val66Met) &auml;ndert Erwachsenen Riechkolben Neurogenese und spontane olfaktorischen Diskriminierung.

Neurogenesi, la divisione, migrazione e differenziazione di nuovi neuroni, si verifica per tutta la vita. Cervello derivata neurotrophic factor (BDNF) &egrave; stata identificata come un potenziale segnalazione molecola disciplinare della neurogenesi nella zona subventricolare (SVZ), ma le sue conseguenze funzionali in vivo non sono state ben definite. Riportiamo deficit marcato e inaspettato nella sopravvivenza ma non proliferazione di cellule appena nata di knock-in topi adulti contenente una forma variante di BDNF [una valina (Val) a sostituzione di metionina (Met) in posizione 66 nella prodomain di BDNF (Val66Met)], una mutazione genetica mostrata di causare un danno selettivo nella secrezione di BDNF attivit&agrave;-dipendente. Utilizzando linee di topo knock-out, abbiamo identificato BDNF e tirosina chinasi del recettore B (TrkB) come le molecole critiche per le disabilit&agrave; osservate nella neurogenesi, con topi knock-out p75 non mostrando alcun effetto sulla proliferazione cellulare o sopravvivenza. Poi abbiamo localizzato la forma attivata di TrkB per una discreta popolazione di cellule, tipo A migrazione dei neuroblasti e dimostrare una diminuzione della fosforilazione di TrkB in topi mutanti SVZ di Val66Met. Con questi risultati, ci identifichiamo TrkB segnalazione, potenzialmente attraverso activity dipendente dal rilascio di BDNF, come un passaggio critico nella sopravvivenza della migrazione neuroblasti. Utilizzando un compito comportamentale mostrato di essere sensibili alle interruzioni nella neurogenesi del bulbo olfattivo, abbiamo individuato specifiche menomazioni nella discriminazione olfattiva spontanea, ma non generale sensibilit&agrave; olfattiva o assuefazione agli stimoli olfattivi nei topi mutanti di BDNF. Attraverso queste osservazioni, abbiamo identificato romanzo collegamenti tra la variante genetica BDNF e neurogenesi adulta in vivo, che possono contribuire a significative menomazioni in funzione olfattiva.

Variante brain-derived neurotrophic factor (Val66Met) altera la neurogenesi adulta bulbo olfattivo e spontanea discriminazione olfattiva.

&#x795E;&#x7D4C;&#x65B0;&#x751F;&#x3001;&#x90E8;&#x9580;&#x3001;&#x79FB;&#x884C;&#x3001;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x65B0;&#x3057;&#x3044;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x306E;&#x5206;&#x5316;&#x306E;&#x4EBA;&#x751F;&#x3092;&#x901A;&#x3057;&#x3066;&#x767A;&#x751F;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6D3E;&#x751F;&#x795E;&#x7D4C;&#x6804;&#x990A;&#x56E0;&#x5B50; (BDNF) &#x306F;&#x3001;&#x305D;&#x306E;&#x6A5F;&#x80FD;&#x7684;&#x306A;&#x7D50;&#x679C;&#x304C;&#x751F;&#x4F53;&#x5185;&#x30B7;&#x30B0;&#x30CA;&#x30EB;&#x5206;&#x5B50; &#xFF08;SVZ) &#x8133;&#x5BA4;&#x4E0B;&#x5E2F;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x795E;&#x7D4C;&#x65B0;&#x751F;&#x3092;&#x8ABF;&#x7BC0;&#x3059;&#x308B;&#x53EF;&#x80FD;&#x6027;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x540C;&#x5B9A;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x8133;&#x3092;&#x6301;&#x3063;&#x3066;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3088;&#x304F;&#x5B9A;&#x7FA9;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x306A;&#x3044;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005; &#x306F;&#x30DE;&#x30FC;&#x30AF;&#x3068;&#x4E88;&#x671F;&#x3057;&#x306A;&#x3044;&#x8CA1;&#x653F;&#x8D64;&#x5B57;&#x306E;&#x751F;&#x5B58;&#x304C;&#x65B0;&#x305F;&#x306B;&#x751F;&#x307E;&#x308C;&#x305F;&#x7D30;&#x80DE;&#x7570;&#x578B; BDNF [&#x3001;&#x30D0;&#x30EA;&#x30F3; &#xFF08;Val&#xFF09; BDNF (Val66Met) &#x306E;&#x5185;&#x3001;prodomain &#x4F4D;&#x7F6E;&#x306B; 66 &#x30E1;&#x30C1;&#x30AA;&#x30CB;&#x30F3; (Met) &#x7F6E;&#x63DB;&#x3059;&#x308B;] &#x306E;&#x9078;&#x629E;&#x7684;&#x969C;&#x5BB3;&#x6D3B;&#x6027;&#x4F9D;&#x5B58;&#x6027; BDNF &#x5206;&#x6CCC;&#x306B;&#x3064;&#x306A;&#x304C;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x3059;&#x907A;&#x4F1D;&#x306E;&#x7A81;&#x7136;&#x5909;&#x7570;&#x3092;&#x542B;&#x3080;&#x30A2;&#x30C0;&#x30EB;&#x30C8; &#x30CE;&#x30C3;&#x30AF;&#x30A4;&#x30F3; &#x30DE;&#x30A6;&#x30B9;&#x306E;&#x5897;&#x6B96;&#x3057;&#x306A;&#x3044;&#x5831;&#x544A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30CE;&#x30C3;&#x30AF;&#x30A2;&#x30A6;&#x30C8; &#x30DE;&#x30A6;&#x30B9;&#x7DDA;&#x3092;&#x6D3B;&#x7528;&#x3057;&#x3001;&#x6211;&#x3005; p75 &#x30CE;&#x30C3;&#x30AF;&#x30A2;&#x30A6;&#x30C8; &#x30DE;&#x30A6;&#x30B9;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x5897;&#x6B96;&#x307E;&#x305F;&#x306F;&#x751F;&#x5B58;&#x306B;&#x53CA;&#x307C;&#x3059;&#x5F71;&#x97FF;&#x3092;&#x898B;&#x305B;&#x305A;&#x306B;&#x91CD;&#x8981;&#x306A;&#x5206;&#x5B50;&#x795E;&#x7D4C;&#x65B0;&#x751F;&#x3001;&#x89B3;&#x6E2C;&#x306E;&#x969C;&#x5BB3;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x306E; BDNF &#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x30C1;&#x30ED;&#x30B7;&#x30F3;&#x306E;&#x53D7;&#x5BB9;&#x4F53;&#x30AD;&#x30CA;&#x30FC;&#x30BC; B (TrkB) &#x3092;&#x8B58;&#x5225;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;TrkB &#x306E;&#x30A2;&#x30AF;&#x30C6;&#x30A3;&#x30D6;&#x5316;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x30D5;&#x30A9;&#x30FC;&#x30E0;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x3001;&#x795E;&#x7D4C;&#x82BD;&#x7D30;&#x80DE;&#x3001;&#x79FB;&#x884C;&#x3059;&#x308B; A &#x578B;&#x96E2;&#x6563;&#x4EBA;&#x53E3;&#x306B;&#x30ED;&#x30FC;&#x30AB;&#x30E9;&#x30A4;&#x30BA;&#x3057;&#x3001;Val66Met SVZ &#x5909;&#x7570;&#x30DE;&#x30A6;&#x30B9;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B; TrkB &#x306E;&#x30EA;&#x30F3;&#x9178;&#x5316;&#x306E;&#x6E1B;&#x5C11;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x8ABF;&#x67FB;&#x7D50;&#x679C;&#x3067;&#x6211;&#x3005; &#x306F;&#x3001;&#x6F5C;&#x5728;&#x7684;&#x6D3B;&#x52D5;&#x4F9D;&#x5B58; BDNF &#x306E;&#x30EA;&#x30EA;&#x30FC;&#x30B9;&#x3092;&#x4ECB;&#x3057;&#x3066;&#x79FB;&#x884C;&#x306E;&#x751F;&#x5B58;&#x306B;&#x91CD;&#x8981;&#x306A;&#x30B9;&#x30C6;&#x30C3;&#x30D7;&#x3068;&#x3057;&#x3066; neurexin &#x3092;&#x8B58;&#x5225;&#x3059;&#x308B;&#x795E;&#x7D4C;&#x82BD;&#x7D30;&#x80DE;&#x3002;&#x55C5;&#x7403;&#x306E;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x65B0;&#x751F;&#x306E;&#x6DF7;&#x4E71;&#x306B;&#x654F;&#x611F;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x3059;&#x884C;&#x52D5;&#x30BF;&#x30B9;&#x30AF;&#x3092;&#x6D3B;&#x7528;&#x3057;&#x3001;&#x81EA;&#x767A;&#x7684;&#x306A;&#x55C5;&#x899A;&#x5DEE;&#x5225;&#x3067;&#x3059;&#x304C;&#x306A;&#x3044;&#x4E00;&#x822C;&#x306E;&#x55C5;&#x899A;&#x306E;&#x611F;&#x5EA6;&#x307E;&#x305F;&#x306F; BDNF &#x907A;&#x4F1D;&#x5B50;&#x5909;&#x7570;&#x30DE;&#x30A6;&#x30B9;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x55C5;&#x899A;&#x523A;&#x6FC0;&#x306B;&#x99B4;&#x5316;&#x306E;&#x7279;&#x5B9A;&#x306E;&#x969C;&#x5BB3;&#x3092;&#x8B58;&#x5225;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x89B3;&#x5BDF;&#x3092;&#x901A;&#x3057;&#x3066;&#x55C5;&#x899A;&#x6A5F;&#x80FD;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x91CD;&#x5927;&#x306A;&#x969C;&#x5BB3;&#x306B;&#x8CA2;&#x732E;&#x3059;&#x308B;&#x304B;&#x3082;&#x3057;&#x308C;&#x306A;&#x3044;&#x5C0F;&#x8AAC;&#x306E;&#x30EA;&#x30F3;&#x30AF; BDNF &#x306E;&#x907A;&#x4F1D;&#x5B50;&#x5909;&#x7570;&#x3068;&#x6210;&#x4F53;&#x795E;&#x7D4C;&#x65B0;&#x751F;&#x3092; in vivo &#x3067;&#x306E;&#x9593;&#x3092;&#x8B58;&#x5225;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

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&#xC131;&#xCCB4;, &#xBD80;&#xBB38;, &#xB9C8;&#xC774;&#xADF8;&#xB808;&#xC774;&#xC158; &#xBC0F; &#xC0C8;&#xB85C;&#xC6B4; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC138;&#xD3EC;&#xC758; &#xBD84;&#xD654;&#xB294; &#xC804; &#xC0DD;&#xC560;&#xC5D0; &#xAC78;&#xCCD0; &#xBC1C;&#xC0DD; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB450;&#xB1CC; &#xD30C;&#xC0DD;&#xB41C; &#xD55C; neurotrophic &#xC694;&#xC778; (BDNF) &#xADF8; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC801; &#xACB0;&#xACFC; &#xC0DD;&#xCCB4; &#xC870;&#xAC74; &#xD558;&#xC9C0;&#xB9CC; &#xC7A0;&#xC7AC;&#xC801;&#xC778; &#xC2E0;&#xD638; &#xBD84;&#xC790; (SVZ), &#x5E2F;&#xC5D0;&#xC11C;&#xC758; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC2E0;&#xC0DD; &#xADDC;&#xC81C;&#xB85C; &#xD655;&#xC778; &#xB418;&#xC5C8;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xC798; &#xC815;&#xC758; &#xB418;&#xC9C0; &#xC54A;&#xC558;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xD45C;&#xC2DC; &#xD558; &#xACE0; &#xC608;&#xAE30;&#xCE58; &#xC54A;&#xC740; &#xC801;&#xC790; &#xC0DD;&#xC874; &#xD558;&#xC9C0;&#xB9CC; &#xC131;&#xC778; &#xB178;&#xD06C;-&#xC950;&#xC5D0; &#xD3EC;&#xD568; &#xD558;&#xB294; variant &#xD615;&#xC2DD;&#xC758; BDNF [&#xD55C; valine (&#xBC1C;) BDNF (Val66Met)&#xC758; &#xC704;&#xCE58;&#xB294; prodomain&#xC5D0; 66 &#xBA54;&#xD2F0;&#xC624;&#xB2CC; (&#xBA54;&#xD2B8;&#xB85C;) &#xB300;&#xCCB4;&#xB97C;], &#xD65C;&#xB3D9; &#xC885;&#xC18D; BDNF &#xBD84; &#xBE44;&#xC5D0; &#xC7A5;&#xC560;&#xB97C; &#xC120;&#xD0DD;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xC774;&#xC5B4;&#xC9C8; &#xD45C;&#xC2DC; &#xB41C; &#xC720;&#xC804;&#xC790; &#xBCC0;&#xC774;&#xC758; &#xC0C8;&#xB85C; &#xD0DC;&#xC5B4;&#xB09C;&#xB41C; &#xC138;&#xD3EC;&#xC758; &#xC99D;&#xC2DD; &#xD558;&#xC9C0; &#xBCF4;&#xACE0; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB178;&#xD06C; &#xC544;&#xC6C3; &#xB9C8;&#xC6B0;&#xC2A4; &#xB77C;&#xC778;&#xC744; &#xD65C;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC;, &#xC138;&#xD3EC; &#xC99D;&#xC2DD; &#xB610;&#xB294; &#xC0DD;&#xC874;&#xC5D0; &#xC601;&#xD5A5;&#xC744; &#xC8FC;&#xC9C0; &#xC54A;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xBCF4;&#xC5EC;&#xC8FC;&#xB294; p75 &#xB178;&#xD06C; &#xC544;&#xC6C3; &#xB9C8;&#xC6B0;&#xC2A4; &#xC131;&#xCCB4; &#xC77C;&#xC5D0; &#xAD00;&#xCC30; &#xB41C; &#xC7A5;&#xC560;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC911;&#xC694; &#xD55C; &#xBD84;&#xC790;&#xB85C; BDNF&#xC640; &#xD2F0;&#xB85C;&#xC2E0; &#xC218;&#xC6A9; &#xCCB4; &#xB2C8; B (TrkB) &#xD30C;&#xC545;. &#xB2E4;&#xC74C; &#xAC1C;&#xBCC4; &#xC140;, neuroblasts, &#xC774;&#xC8FC; &#xD615; A &#xC778;&#xAD6C; Trkb&#xC758; &#xD65C;&#xC131;&#xD654; &#xB41C; &#xD615;&#xD0DC;&#xB97C; &#xC9C0;&#xC5ED;&#xD654; &#xD558; &#xACE0; SVZ&#xC758; Val66Met &#xB3CC;&#xC5F0;&#xBCC0;&#xC774; &#xC0DD;&#xC950;&#xC5D0;&#xC11C; TrkB &#xC778; &#xC0B0;&#xD654;&#xC758; &#xAC10;&#xC18C;&#xB97C; &#xBCF4;&#xC5EC; &#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xACB0;&#xACFC; &#xD568;&#xAED8; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; TrkB &#xC2E0;&#xD638;, &#xC7A0;&#xC7AC;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; BDNF, &#xD65C;&#xB3D9; &#xC885;&#xC18D; &#xB9B4;&#xB9AC;&#xC2A4;&#xB97C; &#xD1B5;&#xD574; &#xB9C8;&#xC774;&#xADF8;&#xB808;&#xC774;&#xC158;&#xC758; &#xC0DD;&#xC874;&#xC5D0; &#xC911;&#xC694; &#xD55C; &#xB2E8;&#xACC4;&#xB85C; &#xC2DD;&#xBCC4; neuroblasts. &#x55C5; &#xC131;&#xCCB4;&#xC5D0; &#xC911;&#xB2E8;&#xC5D0; &#xBBFC;&#xAC10;&#xD55C; &#xD45C;&#xC2DC; &#xD589;&#xB3D9; &#xC791;&#xC5C5;&#xC5D0; &#xD65C;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC;, &#xC790;&#xBC1C;&#xC801;&#xC778; &#xD6C4; &#xAC01; &#xCC28;&#xBCC4; &#xD558;&#xC9C0;&#xB9CC; &#xC77C;&#xBC18;&#xC801;&#xC778; &#xD6C4; &#xAC01; &#xAC10;&#xB3C4; &#xB610;&#xB294; BDNF &#xB3CC;&#xC5F0;&#xBCC0;&#xC774; &#xC950; &#xD6C4; &#xAC01; &#xC790;&#xADF9; &#xC694;&#xBC95;&#xC774; &#xB2C8; &#xD2B9;&#xC815; &#xC7A5;&#xC560; &#xD30C;&#xC545;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xAD00;&#xCC30;&#xC744; &#xD1B5;&#xD574; &#xC6B0;&#xB9AC; &#xD6C4; &#xAC01; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC5D0; &#xC911;&#xC694; &#xD55C; &#xC7A5;&#xC560;&#xC758; &#xC6D0;&#xC778;&#xC774; &#xB420; &#xC218; &#xC788;&#xB294; &#xC720;&#xC804;&#xC790; &#xBCC0;&#xD615; BDNF&#xC640; &#xC131;&#xCCB4; vivo&#xC5D0;&#xC11C; &#xC0C8;&#xB85C;&#xC6B4; &#xB9C1;&#xD06C;&#xB97C; &#xBC1C;&#xACAC; &#xD588;&#xB2E4;.

&#xBCC0;&#xD615; &#xB450;&#xB1CC; &#xD30C;&#xC0DD; neurotrophic &#xC694;&#xC778; (Val66Met) &#xC131;&#xC778; &#x55C5; &#xC131;&#xCCB4; &#xBC0F; &#xC790;&#xBC1C;&#xC801;&#xC778; &#xD6C4; &#xAC01; &#xCC28;&#xBCC4; &#xBCC0;&#xACBD;&#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Neurog&eacute;nesis, divisi&oacute;n, migraci&oacute;n y diferenciaci&oacute;n de nuevas neuronas, se produce a lo largo de la vida. Factor neurotr&oacute;pico derivado (BDNF) ha sido identificado como un potencial se&ntilde;alizaci&oacute;n mol&eacute;cula regulan la neurog&eacute;nesis en la zona subventricular (SVZ), pero sus consecuencias funcionales in vivo del cerebro no han sido definidas. Divulgamos los d&eacute;ficit marcados e inesperados en supervivencia pero no proliferaci&oacute;n de las c&eacute;lulas reci&eacute;n nacidas de knock-in ratones adultos que contiene una forma variable de FNDC [una Valina (Val) a la substituci&oacute;n de la metionina (Met) en la posici&oacute;n 66 en el prodomain de BDNF (Val66Met)], una mutaci&oacute;n gen&eacute;tica que se muestra a conducir a un deterioro selectivo en la secreci&oacute;n de BDNF dependientes de actividad. Utilizando l&iacute;neas de rat&oacute;n knock-out, identificamos BDNF y la tirosina cinasa del receptor B (TrkB) como las mol&eacute;culas fundamentales para las deficiencias observadas en la neurog&eacute;nesis, con ratones knock-out de p75 no mostrando ning&uacute;n efecto sobre la proliferaci&oacute;n celular o la supervivencia. A continuaci&oacute;n localizada la forma activada de TrkB a una discreta poblaci&oacute;n de c&eacute;lulas, tipo unas migrar neuroblastos y demuestran una disminuci&oacute;n en la fosforilaci&oacute;n de TrkB en los ratones mutantes SVZ de Val66Met. Con estos resultados, identificamos TrkB se&ntilde;alizaci&oacute;n, potencialmente a trav&eacute;s de la liberaci&oacute;n dependiente de actividad de BDNF, como un paso decisivo en la supervivencia de migraci&oacute;n neuroblastos. Utilizando una tarea comportamiento demostrada ser sensibles a las interrupciones en el bulbo olfatorio neurog&eacute;nesis, se identificaron deficiencias espec&iacute;ficas en discriminaci&oacute;n olfativa espont&aacute;nea, pero no general sensibilidad olfativa o habituaci&oacute;n a est&iacute;mulos olfativos en ratones mutantes de BDNF. A trav&eacute;s de estas observaciones, se han identificado nuevos v&iacute;nculos entre la variante gen&eacute;tica BDNF y neurog&eacute;nesis adulta en vivo, que pueden contribuir a deficiencias significativas en la funci&oacute;n olfatoria.

Factor neurotr&oacute;fico derivado del cerebro variante (Val66Met) altera la neurog&eacute;nesis adulta bulbo olfatorio y espont&aacute;nea discriminaci&oacute;n olfativa.

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Membrane protein function is regulated by the host lipid bilayer composition. This regulation may depend on specific chemical interactions between proteins and individual molecules in the bilayer, as well as on non-specific interactions between proteins and the bilayer behaving as a physical entity with collective physical properties (e.g. thickness, intrinsic monolayer curvature or elastic moduli). Studies in physico-chemical model systems have demonstrated that changes in bilayer physical properties can regulate membrane protein function by altering the energetic cost of the bilayer deformation associated with a protein conformational change. This type of regulation is well characterized, and its mechanistic elucidation is an interdisciplinary field bordering on physics, chemistry and biology. Changes in lipid composition that alter bilayer physical properties (including cholesterol, polyunsaturated fatty acids, other lipid metabolites and amphiphiles) regulate a wide range of membrane proteins in a seemingly non-specific manner. The commonality of the changes in protein function suggests an underlying physical mechanism, and recent studies show that at least some of the changes are caused by altered bilayer physical properties. This advance is because of the introduction of new tools for studying lipid bilayer regulation of protein function. The present review provides an introduction to the regulation of membrane protein function by the bilayer physical properties. We further describe the use of gramicidin channels as molecular force probes for studying this mechanism, with a unique ability to discriminate between consequences of changes in monolayer curvature and bilayer elastic moduli.

Lipid bilayer regulation of membrane protein function: gramicidin channels as molecular force probes.

Fonction des prot&#xE9;ines membranaires est r&#xE9;gul&#xE9;e par la composition bicouche lipidique h&#xF4;te. Ce r&#xE8;glement peut d&#xE9;pendre des interactions chimiques sp&#xE9;cifiques entre prot&#xE9;ines et mol&#xE9;cules individuelles dans la bicouche, ainsi que sur les interactions non sp&#xE9;cifiques entre les prot&#xE9;ines et la bicouche se comporter comme une entit&#xE9; physique avec collectives propri&#xE9;t&#xE9;s physiques (par exemple l&#x26;#39;&#xE9;paisseur, la courbure intrins&#xE8;que ou monocouche modules &#xE9;lastiques) . Des &#xE9;tudes dans des syst&#xE8;mes mod&#xE8;les physico-chimiques ont montr&#xE9; que les changements dans bicouches propri&#xE9;t&#xE9;s physiques peuvent r&#xE9;guler la fonction des prot&#xE9;ines membranaires en modifiant le co&#xFB;t &#xE9;nerg&#xE9;tique de la d&#xE9;formation bicouche associ&#xE9;e &#xE0; un changement conformationnel des prot&#xE9;ines. Ce type de r&#xE9;glementation est bien caract&#xE9;ris&#xE9;, et son &#xE9;lucidation m&#xE9;canistique est un domaine interdisciplinaire en bordure de la physique, la chimie et la biologie. Changements dans la composition des lipides qui modifient les propri&#xE9;t&#xE9;s physiques (bicouche, y compris le cholest&#xE9;rol, les acides gras polyinsatur&#xE9;s, et d&#x26;#39;autres m&#xE9;tabolites lipidiques amphiphiles) r&#xE9;glementer un large &#xE9;ventail de prot&#xE9;ines membranaires dans une apparence de mani&#xE8;re non sp&#xE9;cifique. Les points communs des changements dans la fonction des prot&#xE9;ines sugg&#xE8;re un m&#xE9;canisme physique sous-jacente, et des &#xE9;tudes r&#xE9;centes montrent qu&#x26;#39;au moins quelques-uns des changements sont caus&#xE9;s par alt&#xE9;r&#xE9;s bicouches propri&#xE9;t&#xE9;s physiques. Cette avance est en raison de l&#x26;#39;introduction de nouveaux outils pour l&#x26;#39;&#xE9;tude de la r&#xE9;glementation bicouche lipidique de la fonction des prot&#xE9;ines. La pr&#xE9;sente &#xE9;tude fournit une introduction &#xE0; la r&#xE9;gulation de la fonction des prot&#xE9;ines membranaires par les propri&#xE9;t&#xE9;s physiques bicouches. En outre, nous d&#xE9;crivent l&#x26;#39;utilisation de canaux de gramicidine comme sondes mol&#xE9;culaires pour l&#x26;#39;&#xE9;tude de la force de ce m&#xE9;canisme, avec une capacit&#xE9; unique de distinction entre les cons&#xE9;quences des changements de courbure monocouche et bicouche modules &#xE9;lastiques.

R&#xE8;glement bicouche lipidique de la fonction des prot&#xE9;ines membranaires: les canaux de gramicidine Comme sondes mol&#xE9;culaires de la Force

Membran-Protein-Funktion wird durch die Host-Lipid-Bilayer-Zusammensetzung geregelt. Diese Verordnung kann auf spezifischen chemischen Wechselwirkungen zwischen Proteinen und einzelnen Molek&uuml;len in der Bilayer sowie auf unspezifische Wechselwirkungen zwischen Proteinen und der Bilayer Verhalten als physikalisches Objekt mit kollektiven physikalischen Eigenschaften (z.B. Dicke, systeminterne Monolage Kr&uuml;mmung oder elastischen Moduli) abh&auml;ngen. Studium der physikalisch-chemischen Modellsystemen haben bewiesen, dass Ver&auml;nderungen in physikalischen Eigenschaften Bilayer Membrane Protein-Funktion regulieren k&ouml;nnen, durch die Ver&auml;nderung der energetischen Kosten der Bilayer Verformung einer Protein-Konformations&auml;nderungen &Auml;nderung zugeordnet. Diese Art der Verordnung ist gut gekennzeichnet und seiner mechanistischen Aufkl&auml;rung ist ein interdisziplin&auml;res Feld, an der Grenze zu Physik, Chemie und Biologie. &Auml;nderungen in Lipid-Zusammensetzung, die Bilayer physikalische Eigenschaften (einschlie&szlig;lich Cholesterin, mehrfach unges&auml;ttigte Fetts&auml;uren, anderen Lipid-Metaboliten und Amphiphiles) &auml;ndern Regeln eine Vielzahl von Membranproteinen in gewissem Sinne scheinbar unspezifische. Die Gemeinsamkeit der &Auml;nderungen in der Proteinfunktion schl&auml;gt einen zugrunde liegenden physikalischen Mechanismus, und neuere Studien zeigen, dass zumindest einige der &Auml;nderungen durch ver&auml;nderte Bilayer physikalische Eigenschaften verursacht werden. Dieser Fortschritt ist aufgrund der Einf&uuml;hrung neuer Tools zum Studium Lipid Bilayer Regulierung der Proteinfunktion. Dieser &Uuml;berpr&uuml;fung bietet eine Einf&uuml;hrung in die Regulierung der Membrane Protein-Funktion durch die Bilayer physikalische Eigenschaften. Wir beschreiben weiter die Verwendung von Gramicidin Kan&auml;le, molekulare Kraft Sonden zur Erforschung dieser Mechanismus, mit einer einzigartigen F&auml;higkeit, zwischen den Folgen der Ver&auml;nderungen im Monolage Kr&uuml;mmung und Bilayer elastischen Moduli unterscheiden.

Lipid Bilayer Verordnung der Membrane Protein-Funktion: Gramicidin Kan&auml;le Molekulare Kraft Sonden.

Funzione della proteina di membrana &egrave; regolata dalla composizione doppio strato lipidico host. Il presente regolamento pu&ograve; dipendere su specifiche interazioni chimiche fra le proteine e molecole individuali nel doppio strato, nonch&eacute; sulle interazioni aspecifiche tra proteine e il doppio strato si comporta come un&#39;entit&agrave; fisica con propriet&agrave; fisiche collettivi (es. spessore, curvatura intrinseca monostrato o moduli elastici). Studi in sistemi modello fisico-chimiche hanno dimostrato che cambiamenti nelle propriet&agrave; fisiche del doppio strato possono regolare la funzione della proteina di membrana alterando il costo energetico della deformazione doppio strato connesso con un cambiamento conformazionale della proteina. Questo tipo di regolazione &egrave; ben caratterizzato e sua delucidazione meccanicistica &egrave; un campo interdisciplinare, confinante con la fisica, la chimica e la biologia. Cambiamenti nella composizione lipidica che alterano le propriet&agrave; fisiche del doppio strato (tra cui il colesterolo, acidi grassi polinsaturi, altri metaboliti lipidici e anfifili) regolano un&#39;ampia gamma di proteine di membrana in modo apparentemente non-specifico. La comunanza dei cambiamenti nella funzione della proteina suggerisce un meccanismo fisico sottostante, e recenti studi dimostrano che almeno alcuni dei cambiamenti sono causati da propriet&agrave; fisiche del doppio strato alterato. Questo anticipo &egrave; a causa dell&#39;introduzione di nuovi strumenti per studiare il regolamento doppio strato lipidico della funzione della proteina. La presente rassegna fornisce un&#39;introduzione per la regolazione della funzione della proteina di membrana con il doppio strato propriet&agrave; fisiche. Descriviamo ulteriormente l&#39;utilizzo di canali Gramicidina come forza molecolare sonde per lo studio di questo meccanismo, con una capacit&agrave; unica di discriminare tra le conseguenze dei cambiamenti in moduli elastici a monostrato curvatura e doppio strato.

Regolamento doppio strato lipidico della funzione della proteina di membrana: Gramicidina canali come forza molecolare sonde.

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&#xBA64;&#xBE0C;&#xB808;&#xC778; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC758; &#xC9C0;&#xC9C8; bilayer &#xADDC;&#xC815;: gramicidin &#xCC44;&#xB110; &#xBD84;&#xC790; &#xD798; &#xD504;&#xB85C;&#xBE0C;&#xB85C;.

Funci&#xF3;n de prote&#xED;nas de membrana est&#xE1; regulada por la composici&#xF3;n de acogida bicapa lip&#xED;dica. Esta regulaci&#xF3;n puede depender de las interacciones qu&#xED;micas espec&#xED;ficas entre prote&#xED;nas y mol&#xE9;culas individuales en la bicapa, as&#xED; como en interacciones no espec&#xED;ficas entre las prote&#xED;nas y la bicapa comport&#xE1;ndose como una entidad f&#xED;sica con colectivos propiedades f&#xED;sicas (por ejemplo, espesor, la curvatura intr&#xED;nseca monocapa o m&#xF3;dulos el&#xE1;sticos) . Los estudios en sistemas modelo f&#xED;sico-qu&#xED;micas han demostrado que los cambios en las propiedades f&#xED;sicas bicapa pueden regular la funci&#xF3;n de prote&#xED;nas de membrana mediante la alteraci&#xF3;n del coste energ&#xE9;tico de la deformaci&#xF3;n bicapa asociada con un cambio conformacional prote&#xED;na. Este tipo de regulaci&#xF3;n est&#xE1; bien caracterizado, y su aclaraci&#xF3;n mec&#xE1;nica es un campo interdisciplinario frontera en la f&#xED;sica, qu&#xED;mica y biolog&#xED;a. Los cambios en la composici&#xF3;n lip&#xED;dica que alteran bicapa propiedades f&#xED;sicas (incluyendo colesterol, &#xE1;cidos grasos poliinsaturados, los metabolitos de los l&#xED;pidos y otros anf&#xED;filos) regulan una amplia gama de prote&#xED;nas de membrana en un aparentemente no espec&#xED;fica manera. La similitud de los cambios en funci&#xF3;n de la prote&#xED;na sugiere un mecanismo f&#xED;sico subyacente, y estudios recientes muestran que al menos algunos de los cambios son causados &#x200B;&#x200B;por alteraci&#xF3;n de las propiedades f&#xED;sicas bicapa. Este avance se debe a la introducci&#xF3;n de nuevas herramientas para el estudio de la regulaci&#xF3;n bicapa lip&#xED;dica de la funci&#xF3;n de prote&#xED;nas. La presente revisi&#xF3;n ofrece una introducci&#xF3;n a la regulaci&#xF3;n de la funci&#xF3;n de prote&#xED;nas de membrana de las propiedades f&#xED;sicas de doble capa. Nos describen con m&#xE1;s detalle el uso de canales de gramicidina como sondas moleculares para el estudio de la fuerza de este mecanismo, con una capacidad &#xFA;nica para discriminar entre las consecuencias de los cambios en la curvatura de monocapa y bicapa m&#xF3;dulos de elasticidad.

Ruchi Kapoor

Department of Physiology and Biophysics

Weill Cornell Medical College

Single Molecule Methods for Monitoring Changes in Bilayer Elastic Properties

Preparation of Artificial Bilayers for Electrophysiology Experiments

Gramicidin-based Fluorescence Assay; for Determining Small Molecules Potential for Modifying Lipid Bilayer Properties

Ruchi Kapoor

.css-o250i3{font-size:18px;font-family:Open Sans,sans-serif;line-height:21.6px;}Department of Physiology and Biophysics

Weill Cornell Medical College

Single Molecule Methods for Monitoring Changes in Bilayer Elastic Properties

Preparation of Artificial Bilayers for Electrophysiology Experiments

Gramicidin-based Fluorescence Assay; for Determining Small Molecules Potential for Modifying Lipid Bilayer Properties

Department of Physiology and Biophysics