Mikrotübül Ağını Görselleştirmek için Drosophila Larva Nöromüsküler Kavşak ve Kas Hücrelerini Kullanma

Özet

Burada, nöromüsküler kavşaklar ve kas hücrelerindeki mikrotübül ağlarını görselleştirmek için ayrıntılı bir protokol sunuyoruz. Drosophila melanogaster'in güçlü genetik araçlarıyla birleştiğinde, bu protokol, sinir sistemindeki mikrotübül ağı düzenleyici proteinlerin rolü için genetik taramayı ve mikrotübül dinamiği analizini büyük ölçüde kolaylaştırır.

Özet

Mikrotübül ağı, sinir sisteminin önemli bir bileşenidir. Birçok mikrotübül düzenleyici proteindeki mutasyonlar nörogelişimsel bozukluklar ve nörolojik hastalıklarla ilişkilidir, örneğin mikrotübül ile ilişkili protein Tau nörodejeneratif hastalıklara, mikrotübül ayırıcı protein Spastin ve Katanin 60 sırasıyla kalıtsal spastik paraplejiye ve nörogelişimsel anormalliklere neden olur. Nöronlardaki mikrotübül ağlarının saptanması, nörolojik bozuklukların patogenezinin aydınlatılmasında avantajlıdır. Bununla birlikte, nöronların küçük boyutu ve aksonal mikrotübül demetlerinin yoğun düzenlenmesi, mikrotübül ağlarını görselleştirmeyi zorlaştırır. Bu çalışmada, larva nöromüsküler kavşağı ve kas hücrelerinin diseksiyonunun yanı sıra Drosophila melanogaster'deki mikrotübül ağlarını görselleştirmek için α-tübülin ve mikrotübül ile ilişkili protein Futsch'un immün boyaması için bir yöntem tanımlanmıştır. Nöromüsküler kavşak, hem sinaptik öncesi hem de sonrası mikrotübülleri gözlemlememize izin verir ve Drosophila larvasındaki büyük kas hücreleri, mikrotübül ağının net bir şekilde görüntülenmesini sağlar. Burada, Drosophila melanogaster'de Katanin 60'ı mutasyona uğratarak ve aşırı eksprese ederek ve daha sonra nöromüsküler kavşak ve kas hücrelerindeki mikrotübül ağlarını inceleyerek, Katanin 60'ın nörogelişimdeki düzenleyici rolünü doğru bir şekilde ortaya koyuyoruz. Bu nedenle, Drosophila melanogaster'in güçlü genetik araçlarıyla birleştiğinde, bu protokol, sinir sistemindeki mikrotübül ağı düzenleyici proteinlerin rolü için genetik taramayı ve mikrotübül dinamiği analizini büyük ölçüde kolaylaştırır.

Giriş

Hücre iskeletinin yapısal bileşenlerinden biri olan mikrotübüller (MT'ler), hücre bölünmesi, hücre büyümesi ve hareketliliği, hücre içi taşıma ve hücre şeklinin korunması dahil olmak üzere çeşitli biyolojik süreçlerde önemli bir rol oynar. Mikrotübül dinamikleri ve işlevi, MAP1, MAP2, Tau, Katanin ve Kinesin 1,2,3,4,5 gibi diğer proteinlerle etkileşimlerle modüle edilir.

Nöronlarda, mikrotübüller aksonların ve dendritlerin gelişimi ve bakımı için gereklidir. Mikrotübüllerdeki ano....

Protokol

1. Larvaların diseksiyonu

NOT: Diseksiyon solüsyonu hemolenf benzeri salin (HL3.1)¹⁸ ve sabitleme solüsyonu %4 paraformaldehit (PFA)^19,20 oda sıcaklığında kullanılır^, çünkü sıcaklık çok düşük olduğunda mikrotübüller depolimerize olur.

1. Uzun künt forsepsli dolaşan bir 3^{. instar} larvası seçin. HL3.1 ile yıkayın ve stereomikroskop altında diseksiyon kabına yerleştirin.
   NOT: Gezici 3^{. instar} larva, dallanmış anterior spiracle ile tanımlanır ve yaklaşık 96 saat (25 °C) ^21'de tüpün etrafında....

Tartışmalar

Burada Drosophila larva nöromüsküler kavşaklarının ve kas hücrelerinin diseksiyonu ve immün boyanması için bir protokol tanımlanmıştır. Dikkate alınması gereken birkaç önemli nokta vardır. İlk olarak, diseksiyon işlemi sırasında gözlemlenen kasların yaralanmasını önlemek çok önemlidir. Forseps ve kaslar arasında doğrudan teması önlemek için iç organları çıkarmadan önce filetoyu sabitlemeye değer olabilir. Kas hasarını veya larva epidermisinden ayrılmayı önlemek için.......

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
Alexa Fluor Plus 405 phalloidin	invitrogen	A30104	dilute 1:200
Enhanced Antifade Mounting Medium	Beyotime	P0128M
FV10-ASW confocal microscope	Olympus
Goat anti-Mouse antibody, Alexa Fluor 488 conjugated	Thermo Fisher	A-11001	dilute 1:1,000
Laser confocal microscope LSM 710	Zeiss
Micro Scissors	66vision	54138B
Mouse anti-Futsch antibody	Developmental Studies Hybridoma Bank	22C10	dilute 1:50
Mouse anti-α-tubulin antibody	Sigma	T5168	dilute 1:1,000
Paraformaldehyde	Wako	168-20955	Final concentration: 4% in PB Buffer
Stainless Steel Minutien Pins	Entomoravia		0.1mm Diam
Stereomicroscope SMZ161	Motic
stereoscopic fluorescence microscope BX41	Olympus
Texas Red-conjugated goat anti-HRP	Jackson ImmunoResearch		dilute 1:100
TO-PRO(R) 3 iodide	Invitrogen	T3605	dilute 1:1,000
Transfer decoloring shaker TS-8	Kylin-Bell lab instruments	E0018
TritonX-100	BioFroxx	1139
Tweezers	dumont	500342