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Method Article
갇힌 화합물의 광분해는 다양한 생리학 활성 화합물의 농도에 신속하고화된 증가의 생산 수 있습니다. 여기, 우리는 갇힌 캠프의 광분해와 함께 또는 dissociated 마우스 후각 감각 뉴런의 후각 전달 연구를위한 CA를 갇힌 패치 - 클램프 녹음을 얻는 방법을 보여줍니다.
갇힌 화합물의 광분해는 다양한 생리학 활성 화합물 1의 농도에 신속하고화된 증가의 생산 수 있습니다. 갇힌 화합물은 자외선의 플래시에 의해 부러진 수있는 화학 케이지에 의해 만들어진 분자 생리학 비활성됩니다. 여기, 우리는 dissociated 마우스 후각 감각 뉴런의 후각 전달의 연구 갇힌 화합물의 광분해와 함께 패치 - 클램프 녹음을 얻는 방법을 보여줍니다. 후각 전달의 과정 (그림 1) 수용체에 바인딩 odorant는 주기적 염기 - 게이트 (CNG) 채널 2를 열어 캠프의 증가로 연결 후각 감각 뉴런의 속눈썹에서 열립니다. CNG 채널을 통해 CA 항목은 CA - 활성화 망할 CIA 채널을 활성화한다. 우리는 마우스 후각 상피 3 방법에 갇힌 CAMP 4 광분해 또는 칼슘 5 갇힌하여 CNG 채널 또는 CA - 활성화 망할 CIA 채널을 활성화에서 신경을 떼어 놓다하는 방법을 보여 </>를 한모금. 우리는 패치 - 클램프 녹음이 전체 셀 전압 클램프 구성 8-11에서 전류를 측정하기 위해 이동하는 동안 우리에서 내놓다 캠프 CA에 ciliary 지역 자외선 섬광을 적용하기 위해 플래시 램프 6,7을 사용합니다.
1. Instrumentation
2. Preparing solutions
Dissection
Patch-clamp recording solutions
Extracellular solutions
Intracellular solutions
Always prepare and use caged compound solutions in dim light to avoid degradation of caged compounds from ambient light. Protect containers from light using aluminum foil.
Caged cAMP:
Caged Ca:
We prepare intracellular solutions containing 3 mM DMNP-EDTA5 50% loaded with 1.5 mM Ca.
Notes: During experiments, protect caged compound solutions from light using aluminum foil and keep them on ice. Sterile filter the intracellular solution.
3. Dissociation of mouse olfactory sensory neurons
Animals were handled in accordance with the Italian Guidelines for the Use of Laboratory Animals (Decreto Legislativo 27/01/1992, no. 116) and European Union guidelines on animal research (No. 86/609/EEC).
4. Recording
5. Representative results:
You should be able to produce local uncaging of caged cAMP or of caged Ca in the ciliary region of an isolated olfactory sensory neuron and record the current response in the whole-cell voltage-clamp configuration.
Figure 4 shows a typical inward current elicited by a UV flash producing photolysis of caged cAMP, recorded at a voltage of -60 mV in the presence of an extracellular low Ca Ringer’s solution. In this condition the inward current is due to Na entry through CNG channels. The rising phase of the current was fast and was fitted by a single exponential function with a time constant of 3.4 ms.
Figure 5A-B show the responses of another olfactory sensory neuron in low Ca and in Ringer’s solution with 1mM Ca. The rising phase of the current at -60 mV became much slower and multiphasic (Figure 5 A-B). This is due to the action of Ca entering the cilia through CNG channels and activating a secondary Cl current10. The earlier cationic current component, due to activation of CNG, is smaller in 1mM Ca Ringer solution than in low Ca solution because of the block due to the permeating Ca ions that reduce the overall current.
Another way to reduce the increase of Ca in the cilia is to clamp the neuron at +60 mV (Figure 5 C-D). The rising phase of the response due to cAMP uncaging at +60 mV was well described by a single exponential with a time constant of 6.7 ms, indicating the presence of only one current component.
By photoreleasing Ca inside the cilia of an olfactory sensory neuron you should be able to measure a rapidly rising current. This current is carried by Cl ions. Figure 6 A shows inward currents at -50 mV induced by photorelease of caged Ca in response to UV flashes of different intensities. The rising phase of the Ca-activated Cl currents was well described by a single exponential with time constants varying between 3.8 to 5 ms (Figure 6 B).
Figure 1. Olfactory transduction in the cilia of olfactory sensory neurons. Odorant molecules bind to odorant receptors (OR) activating a G protein that in turns activates adenylyl cyclase (ACIII) producing an intracellular increase in cAMP. cAMP opens cyclic nucleotide-gated (CNG) channels allowing the entry of Na and Ca ions. The intracellular Ca increase activates Ca-activated Cl channels. Caged cAMP or caged Ca can be introduced in the cilia diffusing through a patch pipette. A flash of UV light produces photolysis of the caged compound (Modified, with permission, from Pifferi et al. 20062).
Figure 2. The patch-clamp recording and flash photolysis system. The set-up components include a patch-clamp amplifier, a computer, a digitizer, an epifluorescence microscope, a Xenon flash lamp, a CCD camera and a monitor. Blue and violet lines indicate respectively the visible and UV light path.
Figure 3. Xenon flash lamp. (A) Light source used for flash photolysis of caged compounds. (B) Photodiode module used to evaluate the intensity of the light flash. (C) The light guide from the flash lamp was connected to the input of the photodiode and the output was visualized onto an oscilloscope. One of the three available capacitance values (C1, C2 or C3) was selected on the front panel switch of the flash lamp and the voltage was changed turning the knob on the front panel. The output voltage from the photodiode in response to different flash intensities was plotted versus the applied voltage for each capacitance value: C1 = 1000 μF, C2 = 2000 μF, or C3 = 3000 μF. A 600 μm diameter light guide was used.
Figure 4. Patch-clamp recording in response to photolysis of caged cAMP in low extracellular Ca solution. (A) Whole-cell current response induced in an isolated olfactory sensory neuron by photolysis of caged cAMP localized to the cilia. A UV flash was released at the time indicated by the arrow. The holding potential was -60 mV. (B) The current rising phase was well fitted with a single exponential function (dotted line) with a time constant of 3.4 ms.
Figure 5. Current responses induced by photolysis of caged cAMP in low Ca and in Ringer solutions. (A) An olfactory sensory neuron was bathed in Ringer solution containing 1 mM Ca or in low Ca solution at the holding potential of -60 mV. A UV flash was released at the time indicated by the arrow. (B) Current responses plotted on an expanded timescale showed a multiphasic rising phase in Ringer, while the rising phase was well fitted with a single exponential function (dotted line) with a time constant of 3.5 ms for the response recorded in low Ca solution. (C) Currents responses from the same neuron shown in (A) bathed in Ringer’s solution at the holding potential of -60 and +60 mV. (D) Current responses plotted on an expanded timescale displayed a multiphasic rising phase at -60 mV, whereas at +60 mV the rising phase was well fitted by a single exponential with a time constant of 6.7 ms (dotted line).
Figure 6. Responses to photolysis of caged Ca. (A) Whole-cell currents induced by photolysis of caged Ca at -50 mV. UV flashes were released at the time indicated by the arrow. Flash intensities were varied with neutral density filters. (B) Expanded timescale shows the rapid increase in the current after Ca photorelease. Currents were well fitted by a single exponential function (dotted lines), with time constants of 5, 4.8, 3.8 ms. (Reproduced, with permission, from Boccaccio & Menini, 200710).
패치 - 클램프 녹음과 함께 갇힌 화합물의 플래시 광분해은 생리학적으로 활성 분자 내부와 외부에서 세포 모두의 농도에 신속하고 현지 점프를 얻을 수있는 유용한 기술입니다. 갇힌 compounds1 여러 종류의 합성되었으며,이 기술이 활성화하거나 사용 가능한 갇힌 화합물 11 일부 광분해에 의해 변조된 수있는 이온 채널을 표현 교양 세포를 포함한 세포의 다양한 유형에 적용할 수 있습니다...
관심 없음 충돌 선언하지 않습니다.
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