Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Фотолиз клетке соединений позволяет получать быстрое и локализованные увеличение концентрации различных физиологически активных соединений. Здесь мы покажем, как получить патч-зажим записи в сочетании с фотолиза клетках или в клетках цАМФ Ca для изучения обонятельной трансдукции в диссоциированных мыши обонятельной сенсорных нейронов.
Фотолиз клетке соединений позволяет получать быстрое и локализованные увеличение концентрации различных физиологически активных соединений 1. Клетке соединений молекулы, физиологически неактивных по химической клетки, которые могут быть нарушены вспышки ультрафиолетового света. Здесь мы покажем, как получить патч-зажим записи в сочетании с фотолиза клетке соединений для изучения обонятельной трансдукции в диссоциированных мыши обонятельной сенсорных нейронов. Процесс обонятельной трансдукции (рис. 1) имеет место в ресничками обонятельных сенсорных нейронов, где одоранта связывания с рецепторами приводит к повышению цАМФ, который открывает циклических нуклеотидов закрытого (СПГ) каналы 2. Са запись с помощью СПГ каналов активирует Са-активированных каналов Cl. Мы покажем, как отделить нейроны от мыши обонятельный эпителий 3 и инструкции по активации СПГ каналов или Ca-Cl активированного каналы фотолиза клетке цАМФ 4 или клетку Са 5 </ SUP>. Мы используем лампы-вспышки 6,7 применять ультрафиолетовые вспышки для цилиарной региона выпускать из клетки цАМФ или Са в то время как патч-зажим записи взяты для измерения тока в цельноклеточной напряжения зажим конфигурации 8-11.
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).
Флэш фотолиза клетке соединений в сочетании с патч-зажим записи является полезным методом для получения быстрого и местных скачков концентрации физиологически активных молекул внутри и вне клетки. Несколько типов клетке compounds1 были синтезированы, и эта техника может быть применена к ?...
Нет конфликта интересов объявлены.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Оборудование | Компания | Номер по каталогу | Комментарии |
---|---|---|---|
Адаптер модуля лампы-вспышки с микроскопом | Рапп Оптоэлектронные | FlashCube 70 | |
Воздух стол | TMC | МИКРО-г 63-534 | |
Digitizer | Axon инструменты | DIGIDATA 1322A | |
ПО для сбора данных | Axon инструменты | pClamp 8 | |
Анализ данных программного обеспечения | WaveMetrics | Игорь | |
Зеркало для модуль адаптера | Рапп Оптоэлектронные | M70/100 | |
Держатель электрода | Axon инструменты | 1-HL-U | |
Фарадея клетке | На заказ | ||
Фильтры куб | Олимп | U-MWU | Возбуждение фильтр удален |
Импульсная лампа | Рапп Оптоэлектронные | JML-C2 | |
Пинцет Дюмон # 55 | Инструменты Всемирной Precision | 14099 | |
Стекло капилляров | Инструменты Всемирной Precision | PG10165-4 | |
Блюдо с прозрачным дном | Инструменты Всемирной Precision | FD35-100 | |
Осветитель | Олимп | Выделите 3100 | |
Инвертационный микроскоп | Олимп | IX70 | |
Микроманипуляторы | Luigs и Неймана | С. М. Я | |
Микропипетки Puller | Narishige | PP-830 | |
Монитор | HesaVision | МТБ-01 | |
Фильтры нейтральной плотности | Омега Оптические | меняется | |
Цель 100X | Zeiss | Fluar 440285 | Либо Zeiss или Olympuы |
Цель 100X | Олимп | UPLFLN 100XOI2 | Либо Zeiss или Olympus |
Оптический фильтр УФ shortpass | Рапп Оптоэлектронные | SP400 | |
Патч-зажим усилителя | Axon инструменты | Axopatch 200B | |
Фотодиод Ассамблеи | Рапп Оптоэлектронные | КПК | |
Кварцевый световод | Рапп Оптоэлектронные | меняется | Мы используем 600 мкм в диаметре |
Серебряная проволока | Инструменты Всемирной Precision | AGT1025 | |
Серебряная земля гранул | Warner инструменты | 64-1309 | |
Ксеноновая дуговая лампа | Рапп Оптоэлектронные | XBL-JML |
Реагент | Компания | Номер по каталогу |
---|---|---|
BCMCM-клетке цАМФ | Биолог | B016 |
Бычий сывороточный альбумин (BSA) | Сигма | A8806 |
CaCl2 стандартный раствор 0,1 М | Fluka | 21059 |
Caged Ca: DMNP-ЭДТА | Invitrogen | D6814 |
Цистеин | Сигма | C9768 |
Конканавалин типа V (ConA) | Сигма | C7275 |
CsCl | Сигма | C4036 |
ДМСО | Сигма | D8418 |
Я ДНКазы | Сигма | D4527 |
ЭДТА | Сигма | E9884 |
EGTA | Сигма | E4378 |
Глюкоза | Сигма | G5767 |
HEPES | Сигма | H3375 |
KCl | Сигма | P3911 |
КОН | Сигма | P1767 |
Leupeptin | Сигма | L0649 |
MgCl2 | Fluka | 63020 |
Папаин | Сигма | P3125 |
Poly-L-лизин | Сигма | P1274 |
NaCl | Сигма | S9888 |
NaOH | Сигма | S5881 |
NaPyruvate | Сигма | P2256 |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены