Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
The postembedding immunogold method is one of the most effective ways to provide high-resolution analyses of the subcellular localization of specific molecules. Here we describe a protocol to quantitatively analyze glutamate receptors at retinal ribbon synapses.
Retinal ganglion cells (RGCs) receive excitatory glutamatergic input from bipolar cells. Synaptic excitation of RGCs is mediated postsynaptically by NMDA receptors (NMDARs) and AMPA receptors (AMPARs). Physiological data have indicated that glutamate receptors at RGCs are expressed not only in postsynaptic but also in perisynaptic or extrasynaptic membrane compartments. However, precise anatomical locations for glutamate receptors at RGC synapses have not been determined. Although a high-resolution quantitative analysis of glutamate receptors at central synapses is widely employed, this approach has had only limited success in the retina. We developed a postembedding immunogold method for analysis of membrane receptors, making it possible to estimate the number, density and variability of these receptors at retinal ribbon synapses. Here we describe the tools, reagents, and the practical steps that are needed for: 1) successful preparation of retinal fixation, 2) freeze-substitution, 3) postembedding immunogold electron microscope (EM) immunocytochemistry and, 4) quantitative visualization of glutamate receptors at ribbon synapses.
Glutamat retinada 1 majör eksitatör nörotransmiter olduğunu. Bipolar hücreleri 2 glutamaterjik sinaptik girdi alan retina ganglion hücrelerinin (RGCs), beyne görsel bilgi göndermek retinanın çıkış nöronları vardır. Fizyolojik çalışmaları RGCs sinaptik uyarım NMDA reseptörlerinin (NMDARs) ve AMPA reseptörleri (AMPARs) 3,4,5 tarafından postsynaptically aracılık ettiğini göstermiştir. RGCs eksitatuvar postsinaptik akımlar (EPSCs) AMPARs ve NMDARs aracılık ettiği, ancak RGCs ilgili 3,5,6,7,8 spontan minyatür EPSCs (mEPSCs) sadece AMPARs aracılı bileşen 4,5,9 sergiler. Ancak, glutamat alımını azaltarak RGC dendritler üzerinde NMDARs uyarıcı sinaps dışında olabilir düşündüren, spontan EPSCs 5 bir NMDAR bileşeni saptandı. Membran ilişkili guanilat kinazlar PSD-95 olarak (MAGUKs) o glutamat reseptörleri ve iyon kanalının da dahil olmak üzere küme nörotransmitter reseptörleri,sinaptik s, ayrıca ayrı subsynaptic ekspresyonu 10,11,12,13,14 sergiler.
Son yıllarda, konfokal immünohistokimya ve ön gömme elektron mikroskobu (EM) immünohistokimya üzerinde zar reseptör ekspresyonunu incelemek için istihdam edilmiştir. konfokal immün reseptör ekspresyonunun geniş desenler ortaya koymaktadır rağmen, onun düşük çözünürlüklü imkansız hücre içi konumu ayırt etmek kullanmayı kolaylaştırır. Memeli retinada ön gömme EM çalışmaları NMDAR alt birimleri koni bipolar hücre şerit sinaps 15,16,17 de postsinaptik elemanları mevcut olduğunu göstermektedir. Bunun sebebi, fizyolojiksel kanıt açıkça aksine. Bununla birlikte, reaksiyon ürünü difüzyon ön gömme immünoperoksidaz yöntemi iyi bilinen bir sonucudur. Bu nedenle, bu yaklaşım genellikle istatistiksel güvenilir veriler vermez ve extrasynaptic membran 18,19,20,21 karşı sinaptik membran lokalizasyonu arasındaki ayrımı hariç tutabilir. üzerindeÖte yandan, fizyolojik ve anatomik veriler RGCs 3,5,7,9,22 üzerine AMPARs bir sinaptik lokalizasyonu ile uyumludur. Böylece, retina şerit sinaps glutamat reseptörleri ve MAGUKs postsinaptik değil, aynı zamanda perisynaptic veya extrasynaptic zar bölmelerine sadece lokalizedir. Ancak, retina şerit sinaps bu zar proteinlerinin yüksek çözünürlüklü kantitatif analiz hala ihtiyaç duyulmaktadır.
Burada, kolera toksin altbirim B kullanılarak etiketli (CTB) sıçan RGCs üzerine sinaps bu proteinlerin sayısı, yoğunluğu ve değişkenliği tahmin izledi NMDAR alt birimden, Ampar alt birimlerin ve PSD-95 subsynaptic lokalizasyonu incelemek için bir postembedding EM immunogold tekniği geliştirdi retrograd izleme yöntemleri.
Bakım ve hayvanların taşıma NIH Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komite Kurallarına göre idi. 12 saat ışık: Postnatal gün (P) bilateral üstün colliculus ile 1-1.2% CTB enjekte 15-21 Sprague-Dawley sıçanları, 12 muhafaza edildi karanlık döngüsü.
1. Retina Doku Fixation
2. Freeze-ikamesi
NOT: Bu donma-ikame yöntemi erken yayınlanmış bir protokol 19,20 modifiye edilir. Ayrıca, araçlar (eldiven giymek) çok soğuk olduğu önemlidir; Oaletleri ile dokunulduğunda therwise, doku kısmen çözülme olabilir. Bu adımların hepsi AFS odasının içinde yapılır ve cihazlar odasının kenarına üzerinde hareket etmek asla izin verilmez. Benzer şekilde, AFS kullanılan bütün kimyasal maddelerin uygun soğutma gereklidir.
3. Postembedding EM immunogold İmmünositokimya
Not: 23,24,25 tarif edildiği gibi Postembedding immünositokimya gerçekleştirilir.
4. sayısallaştırılması
Daha önce 24,25 açıklandığı gibi burada sunulan sonuçlar, sıçan retina RGC dendritler üzerinde çarpıcı farklı subsynaptic lokalizasyon GluA 2/3 kalıplarını ve NMDARs göstermektedir. RGC dendritik profillerde GluA 2/3 immünolojik parçacıklarının% 77, merkezi sinapslara benzer PSD (Şekil 1A) içinde yer. Ancak, NMDARs ya sinaptik veya extrasynaptically bulunurdu. GluN2A immünolojik partiküllerin% 83 PSD lokalize edilmiştir (Şe...
Başarılı kantitatif sonrası gömme immunogold EM için dört teknikleri tarif etmişlerdir: 1) kısa ve zayıf tespit, 2) donma-ikamesi, 3)-sonrası gömme immunogold boyama ve 4) ölçümü.
EM immünolojik ultra ince doku kesitlerinde spesifik proteinlerin belirlenmesini sağlar. altın partikülleri ile etiketlenmiş antikorlar ile doğrudan EM kullanılarak görüntülenebilir. Bir zar reseptörü subsynaptic lokalizasyonu tespit güçlü iken, EM immünolojik teknik açıdan zor ola...
The authors have no disclosures.
Bu çalışma Ulusal Sağlık Enstitüleri Sağırlık ve Diğer İletişim Bozuklukları Nörolojik Bozukluklar ve İnme Ulusal Enstitüsü (NINDS) ve Ulusal Enstitüsü (NIDCD), (NIH) İntramural Programları tarafından desteklendi. Biz NINDS EM tesis ve yardım için NIDCD gelişmiş görüntüleme çekirdek (kod # ZIC DC 000081-03) teşekkür ederim.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Paraformaldehyde | EMS | 15710 | |
Glutaraldehyde | EMS | 16019 | |
NaH2PO4 | Sigma | S9638 | |
Na2HPO4 | Sigma | 7782-85-6 | |
CaCl2 | Sigma | C-8106 | |
BSA | Sigma | A-7030 | |
Triton X-100 | Sigma | T-8787 | |
NaOH | Sigma | 221465 | |
NaN3 | JT Baker | V015-05 | |
Glycerol | Gibco BRL | 15514-011 | |
Lowicryl HM 20 | Polysciences | 15924-1 | |
Tris-Base | Fisher | BP151-500 | |
Tris | Fisher | 04997-100 | |
Anti-GluN2A | Millipore | AB1555P | Dilution 1/50 |
Anti-GluN2B | Millipore | AB1557P | Dilution 1/30 |
Anti-GluA2/3 | Millipore | AB1506 | Dilution 1/30 |
Anti-PSD-95 | Millipore | MA1–046 | Dilution 1/100 |
Donkey anti-rabbit IgG-10 nm gold particles | EMS | 25704 | Dilution 1/20 |
Donkey anti-mouse IgG-10 nm gold particles | EMS | 25814 | Dilution 1/20 |
Donkey anti-mouse IgG-5 nm gold particles | EMS | 25812 | Dilution 1/20 |
Donkey anti-goat IgG-18 nm gold particles | Jackson ImmunoResearch | 705-215-147 | Dilution 1/20 |
Formvar-Carbon coated nickel-slot grids. | EMS | FCF2010-Ni | |
Uranyl acetate | EMS | 22400-1 | |
Methanol | EMS | 67-56-1 | |
Lead citrate | Leica | ||
Leica EM AFS | Leica | ||
Leica EM CPC | Leica | ||
Ultramicrotome | Leica | ||
JEOL 1200 EM | JEOL | ||
liquid nitrogen | Roberts Oxygen | ||
Propane | Roberts Oxygen | ||
CTB | List Biological Laboratories | 104 | 1 - 1.2% |
Anti-CTB | List Biological Laboratories | 703 | Dilution 1/4,000 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır