Preparazione di oligomeriche β-amiloide 1-42 E induzione di Impairment plasticità sinaptica in fettine di ippocampo

Riepilogo

Una caratteristica della malattia di Alzheimer è l'elevazione di Aβ _1-42 Peptide. Qui forniamo un protocollo per la preparazione di Aβ sintetico _1-42 Oligomeri, che danneggia dell'ippocampo potenziamento a lungo termine, un cellulare correlato di memoria. Questa procedura è utile per lo studio dei meccanismi di Aβ indotta lo screening della patologia e della droga.

Abstract

Riduzione di valore delle connessioni sinaptiche è probabile che alla base della amnesico sottili cambiamenti che si verificano nelle prime fasi del morbo di Alzheimer s (AD). β-amiloide (Aβ), un peptide prodotto in grandi quantità in AD, è noto per ridurre potenziamento a lungo termine (LTP), un cellulare correlato di apprendimento e memoria. Infatti, compromissione LTP causata da Aβ è un utile paradigma sperimentale per lo studio delle disfunzioni sinaptiche nei modelli dC e lo screening per i farmaci in grado di mitigare tali menomazioni o ritorno sinaptica. Studi hanno dimostrato che Aβ produce l'interruzione LTP preferenzialmente attraverso la sua forma oligomerici. Qui forniamo un protocollo dettagliato per LTP da compromettere la perfusione di oligomerized sintetico Aβ1-42 peptide su fettine di ippocampo acuta. In questo video, delineiamo un passo-passo procedura per la preparazione di Aβ oligomerici

Protocollo

Risospendere peptide β-amiloide

Prima di iniziare sono pronti:

• Aβ _1-42 (polvere liofilizzata)
• 1,1,1,3,3,3-esafluoro-2-propanolo (HFIP)
• Low-binding tubi in polipropilene microcentrifuga (1,5 ml)
• Hamilton siringa a tenuta di gas con stop tuffo Teflon (250 microlitri)
• Dimetilsolfossido (DMSO)

1. Lasciare Aβ liofilizzato _1-42 equilibrare a temperatura ambiente per 30 minuti per evitare la condensa dopo l'apertura del flacone peptide.
2. Sotto la cappa, risospendere peptidi Aβ _1-42 in HFIP ghiacciata per ottenere una soluzione 1 mM e vortex la soluzione per alcuni secondi.
3. Utilizzando una siringa di vetro con tappo a tenuta di gas Hamilton teflon, subito dividere il Aβ _1-42 / HFIP soluzione altrettanto in tre fiale in polipropilene e sigillare le fiale.
4. Le fiale vengono quindi incubate per 2 ore per consentire monomerization Aβ. Quindi, aprire le fiale e concentrare la soluzione Aβ _1-42 / HFIP sotto vuoto usando una centrifuga SpeedVac (800 g, temperatura ambiente) fino a quando un film peptide chiaro si osserva sul fondo dei flaconi. Controllare accuratamente la temperatura all'interno della centrifuga SpeedVac per evitare il degrado peptide (max 25 ° C).
5. Sigillare le fiale e conservare le aliquote a -80 ° C. Pellicola Aβ può essere conservato per 6 mesi.
6. Risospendere un film con l'aggiunta di DMSO per ottenere una concentrazione fino a 5 mm Aβ _1-42. Sonicare a bagnomaria per 10 minuti per garantire la completa risospensione.
7. Questa aliquota 5mM Aβ _1-42 soluzione in fiale in polipropilene. Sigillare tutti i flaconi e conservarli a -20 ° C. Aliquote vanno scongelati solo una volta. Attenzione alla condensa l'acqua all'interno del congelatore. Peptidi in soluzione degrada molto facilmente.

Oligomerizzazione

Prima di iniziare sono pronti:

• Aβ _1-42 / DMSO (5mm)
• Tampone fosfato sterile
• Low-binding tubi in polipropilene microcentrifuga (1,5 ml)
• Low-binding polipropilene provette (50 ml)

1. Diluire il Aβ ottenuto 5mM _1-42 / aliquota DMSO con tampone fosfato sterile (fino a 100 l).
2. Vortex per 30 secondi e poi incubare per 12 ore a 4 ° C

Fetta trattamento dell'ippocampo

Durante il trattamento fettine di ippocampo, è importante per evitare la mancanza di specifiche adesione peptide su bicchieri, superfici tubo per perfusione, e la camera di registrazione. Usare preferibilmente a basso legame tubi e contenitori in polipropilene. Evitare l'uso di oggetti di vetro o di plastica generico-ware. Mezzi di perfusione deve essere siero o albumina-free.

Perfusione Aβ

Prima di iniziare sono pronti:

• Oligomerized Aβ _1-42
• Registrazione del buffer (in mm: 124 NaCl, 4.4 KCl, 1 Na ₂ HPO _4, 25 NaHCO _3, 2 CaCl _{2, 2} MgCl _2, e 10 di glucosio)
• Registrazione elettrofisiologica set-up con camera di interfaccia
• Trasversale fettine di ippocampo incubate in un tampone di registrazione ossigenato per almeno 90 minuti dopo la dissezione (T = 29 ° C; tasso di perfusione costante = 2 ml / minuto)

1. Immediatamente prima l'esperimento, diluire il Aβ oligomerized _1-42 aliquota alla concentrazione di lavoro appropriati (200 nm o superiore) in un tubo in polipropilene con pre-ossigenato buffer di registrazione.
2. Profumato il Aβ _1-42 soluzione per 20 minuti per le fette prima dell'induzione della plasticità sinaptica.

Induzione di plasticità e di follow-up

1. Tipicamente, il modello più diffuso di plasticità sinaptica è la LTP. Essa può essere indotta attraverso la stimolazione tetanica di una sinapsi dato nell'ippocampo. Registriamo risposte campo da sinapsi tra le proiezioni del Shaffer collaterali e neuroni piramidali CA1 nel radiatum strato. Il nostro stimolazione tetanica è costituito da una stimolazione scoppio theta che comprende 3 treni separati da intervalli di 15 secondi. Ogni treno è composto da 10 scatti a 5 Hz dove ogni raffica comporta 5 impulsi a 100 Hz. Applicare la stimolazione tetanica subito dopo la perfusione di Aβ oligomerized è stata completata.
2. Subito dopo la stimolazione tetanica tornare a perfusione con buffer di registrazione normale. Mantenere una velocità costante di perfusione, temperatura della camera di registrazione e la corretta ossigenazione per tutta la durata dell'esperimento.

Risultati rappresentative e possibili problemi

La Aβ oligomerized secondo il protocollo classico di Stine et coll. ^1, genera monomeri Aβ e una varietà di oligomeri di diverse dimensionis (dimero, trimero, ecc) La perfusione di oligomerized Aβ _1-42 porta a LTP diminuita in Aβ trattati con fette rispetto a fette di controllo. Nelle nostre condizioni sperimentali, in cui 3-5 mesi topi vecchi C57BL/6J maschi sono utilizzati, LTP in 200 nM Aβ trattati con fette è in media del 150% dei valori di base a due ore dopo la stimolazione tetanica, mentre a fette di controllo i valori sono LTP in media 200-250% di baseline2. In alcuni casi, il trattamento con Aβ potrebbe non riuscire a ridurre la LTP ippocampale. Diversi errori critici che potrebbero verificarsi comprendono pellicola durante l'asciugatura eccessiva concentrazione di Aβ e oligomerizzazione incompleta. Perfusione Aβ in fettine di ippocampo potrebbe essere un'altra fonte di preoccupazione a causa delle proprietà fisico-chimiche del peptide Aβ in soluzione, che è incline a non specifica adesione alla plastica. Risoluzione dei problemi di queste questioni è discusso di seguito.

Discussione

Come descritto in precedenza, diversi problemi nella preparazione di Aβ oligomerici può provocare LTP inalterata. Un modo per valutare se il degrado Aβ o la mancanza di oligomerizzazione Aβ potrebbe essersi verificato è quello di valutare la preparazione Aβ con TRIS-Tricine PAGE / analisi Western Blotting e ultracentrifugazione analitica (non descritte in questo protocollo). Quando Western Blotting campioni sono preparati in condizioni non-denaturing/non-reducing, una preparazione di successo dovrebbe generare una...

Materiali

Name	Company	Catalog Number	Comments
Aβ 1-42 (lyophilized)	American Peptide	62-0-80
1,1,1,3,3,3-Hexafluoro-2-Propanol (HFIP)	Fluka	52517
Dimethylsulfoxide (DMSO)	Biotium, Inc.	90082
50mL Polypropylene Centrifuge Tubes	Corning	05-538-67
1.5ml MaxyClear microtubes Maximum recovery	Axygen Scientific	MCT-150-L-C
Phosphate-Buffered Saline pH 7.4	Invitrogen	10010-023
GASTIGHT Syringes 250 μL	Hamilton Co	1725
Bath sonicator	Branson	3510
Savant SpeedVac Concentrator System	Various	SC 110A