Name: modeling amyloid-&#946;42 toxicity and neurodegeneration in adult zebrafish brain
Uploaded: 2017-10-25T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Modeling Amyloid-ÃŽÂ²42 Toxicity and Neurodegeneration in Adult Zebrafish Brain at JoVE.com

이 작품은 DZNE와 헬름홀츠 협회 (VH-NG-1021), CRTD에 의해 지원 되었다 TU 드레스덴 (FZ-111, 043_261518), 그리고 DFG (KI1524/6) (C.K.); 그리고에 의해 Leibniz 협회 (보고-2011-IPF-2) BMBF (BioLithoMorphie 03Z2E512) (Y.Z.). 우리는 또한 감사 하 Ulrike 호프만 펩 티 드 종합을 위한 Nandini Asokan, Prayag Murawala, 그리고 엘리 다나카 절차를 촬영 하는 동안 도움 싶습니다.

이 프로토콜은 EU 지침에 의해 제안 된 표준 절차 (2010/63) 및 생물학 및 의학 (EuFishBioMed)에서 칼 스루 Insitute의 기술 (KIT)에서 물고기 모델에 대 한 유럽 사회. 여기 후 설명 하는 모든 메서드 (Landesdirektion 드레스덴; 문서 번호 TVV-52/2015) 윤리 위원회에 의해 승인 되었습니다.
 1. Aβ42 펩 티 드의 준비 <ol><li>종합 펩 티 드 (표 1 참조) 2-(1H-benzotriazol-1-yl)-1,1,3,3-와 표준 9-fl...

녹말 체 펩 티 드 순서 변화 또는 다양 한 태그를 포함 하도록 수정할 수 있습니다. 예를 들어, 스크램블된 녹말 체 펩 티 드 생성 될 수 있습니다, 그리고는 펩 티 드 펩 티 드 끝의 N-말단에 형광 태그와 함께 표시 하거나 캐리어 펩 티 드39태그 수 있습니다. 마찬가지로,이 프로토콜에 캐리어 펩타이드는 세포 관통 펩 티 드 TR 전송 화물 깊은 그 효과 때문에 뇌 조직39<...

광고 뉴런의 손실에 의해 특징 만성 진보적인 질병 이며 대뇌 피 질1,2,3,,45synapses. 광고의 고전 neuropathological 특징 녹말 체 펩 티 드의 증 착 이며 형성 된 neurofibrillary tangles (NFTs)6. 치 패, 녹말 체 패로 알려진 뇌 실질5β 주름을 잡은 구조를 형성 하는 아 밀 로이드 β (Aβ) 펩 티 드 구성 됩니다. 광고 환자에서 Aβ42의 축적 질병의 진행에는 초기 하 고 중요 한 역할을 하고있다. 광고의 시 냅 스 기능 장애, 장애인된 소성 및 신경 손실7,8,,910이벤트를 트리거합니다.
Teleost zebrafish의 두뇌의 줄기 세포가 소성11,12,13,,1415, 의 규칙을 공부 하는 우수한 모델 역할 16,,1718,,1920 및 광고21,22,23 포함 하 여 중앙 신경 시스템 (CNS)에 다양 한 질병 ,24. 사용할 수 있는 실험 방법을19,20,25,26,,2728,29, 의 광대 한 배열을 때문 30 , 31이 학문은 유익 하 고 실현. Zebrafish는 CNS13,15,32,33,,3435,36,37, 보충 수 있습니다. 38, 일부 신경 손실19,39,40,41,,4243, 후에 활성화 하는 분자 프로그램을 사용 하 여 44. 따라서, zebrafish neurodegenerative 질병 모델 수립 척 추가 있는 두뇌에서 재생 능력 및 줄기 세포 생물학에 관한 주소 소설 질문을 도울 수 있다.
최근에, 우리는 합성 Aβ42 펩 티 드 (표 1)39를 주입 하 여 성인 zebrafish 뇌에 아 밀 로이드 독성 모델 개발. 이 주입 발생 neurodegeneration 고기 (예를 들어, 세포 죽음, microglial 활성화, 시 냅 스 변성 및 메모리 적자), 인간의 두뇌 병 리를 연상 시키는 그 zebrafish 도출을 위해 사용할 수 있습니다 나타내는 zebrafish 뇌에서 neurodegeneration, 펩 티 드 immunohistochemical stainings, 및 CNS 수 성인 zebrafish에 중생의 분자 메커니즘으로 검출 될 수 있다 Aβ4239식별. 이 프로토콜에서 사용 하는 cerebroventricular 주입 (CVMI) 방법27,39,,4546 제 브라 두뇌에 합성 녹말 체 펩 티 드의 주입 시연 모방 녹말 체 증 착 (그림 1). CVMI 주입 β 장 구조에 따라 집계 하 고 독성을 발휘 펩 티 드를 제공의 새로운 방법을 제공 합니다. 펩 티 드 전체 rostro 꼬리 축45를 따라 심 실 지역 대상으로 뇌에 걸쳐 균등 하 게 배포 됩니다. 또한이 메서드는 녹말 체 포함에 따라 성인 zebrafish 두뇌에 있는 NSPCs의 형태학 및 분자 응답을 분석 하기 위한 수 있습니다. 이러한 연구 결과 제공할 것입니다 우리에 게 통찰력 포유류에서 성공적인 뇌 수리에 대 한. 광고 같은 증상이 보충 손실 된 신경 세포의 기능 회복을 유도 후 성공적인 재생 응답의 필요한 분자 메커니즘을 이해 하 우리의 메서드를 사용할 수 있습니다.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Fmoc-protected amino acids</td>
			<td>IRIS Biotech GmbH (Marktredwitz, Germany)</td>
			<td></td>
			<td>Fmoc-based amino acids for solid phase peptide synthesis (SPPS)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N,N,N&#8242;,N&#8242;-Tetramethyl-O-(1H-benzotriazol-1-yl)uronium hexafluorophosphate (HBTU)</td>
			<td>IRIS Biotech GmbH (Marktredwitz, Germany)</td>
			<td>RL-1030</td>
			<td>Activator</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oxyma</td>
			<td>IRIS Biotech GmbH (Marktredwitz, Germany)</td>
			<td>RL-1180</td>
			<td>Racemization supressor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N,N-Diisopropylethylamine</td>
			<td>IRIS Biotech GmbH (Marktredwitz, Germany)</td>
			<td>SOL-003</td>
			<td>Base</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dimethylformamide</td>
			<td>IRIS Biotech GmbH (Marktredwitz, Germany)</td>
			<td>SOL-004</td>
			<td>Solvent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N-Methylmorpholine</td>
			<td>Thermo Fisher (Kandel) GmbH, Germany</td>
			<td>A12158</td>
			<td>Base</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1-Hydroxybenzotriazole hydrate (HOBT)</td>
			<td>Sigma-Aldrich Co. LLC. (St. Louis, MO, USA)</td>
			<td>157260 ALDRICH</td>
			<td>Activator</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Piperidine</td>
			<td>MERCK KGaA (Darmstadt, Germany)</td>
			<td>822299</td>
			<td>Fmoc deprotection reagent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dichlormethane (DCM)</td>
			<td>MERCK KGaA (Darmstadt, Germany)</td>
			<td>106050</td>
			<td>Solvent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Formic acid (FA)</td>
			<td>MERCK KGaA (Darmstadt, Germany)</td>
			<td>100264</td>
			<td>Buffer component for HPLC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trifluoroacetic acid (TFA)</td>
			<td>MERCK KGaA (Darmstadt, Germany)</td>
			<td>808260</td>
			<td>Clevage Mixture reagent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triisopropylsilane(TIS)</td>
			<td>MERCK KGaA (Darmstadt, Germany)</td>
			<td>233781 ALDRICH</td>
			<td>Clevage Mixture reagent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetonitrile (for UPLC/LCMS)</td>
			<td>Sigma-Aldrich Laborchemikalien GmbH</td>
			<td>34967-1L</td>
			<td>Solvent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetonitrile (for HPLC)</td>
			<td>VWR International Ltd, England</td>
			<td>83639.320</td>
			<td>Solvent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Diethylether</td>
			<td>VWR International Ltd, England</td>
			<td>23811.326</td>
			<td>Solvent for peptide precipitation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dithiotritol (DTT)</td>
			<td>VWR International Ltd, England</td>
			<td>0281-25G</td>
			<td>Clevage Mixture reagent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TentaGel S RAM Fmoc rink amide resin</td>
			<td>Rapp Polymere GmbH (Tuebingen, Germany)</td>
			<td>S30023</td>
			<td>Solid phase for SPPS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Peptide synthesis 5 ml syringes with included filters</td>
			<td>Intavis AG (Cologne, Germany)</td>
			<td>34.274</td>
			<td>Reaction tube for SPPS and for clevage from the Solid Phase</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polytetrafluoroethylene (PTFE) filter</td>
			<td>Sartorius Stedtim (Aubagne, France)</td>
			<td>11806-50-N</td>
			<td>Filteration of precipitated peptides</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polyvinylidenefluoride (PVDF) syringe filter</td>
			<td>Carl Roth GmbH + Co. KG Karlsruhe</td>
			<td>KC78.1</td>
			<td>Pre-filteration for HPLC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Peptide Synthesizer</td>
			<td>Intavis, Cologne, Germany</td>
			<td>ResPep SL</td>
			<td>Automated solid-phase peptide synthesizer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water Alliance HPLC</td>
			<td>Waters, Milford Massachusetts, USA</td>
			<td>Waters 2998, Waters e2695</td>
			<td>Semi-preparative reverse-phase high pressure liquid chromatography (HPLC)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PolymerX, bead size 10&#956;m, 250x10 mm</td>
			<td>Phenomenex Ltd. Germany</td>
			<td>00G-4328-N0</td>
			<td>Porous polystyrene divinylbenzene HPLC column</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Milli-Q Advantage A10, with a Milli-Q filter</td>
			<td>EMD Millipore Corporation, Billerica, MA, USA</td>
			<td>LCPAK0001</td>
			<td>Water purification system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filtration Unit</td>
			<td>Sartorius Stedtim (Aubagne, France)</td>
			<td>16307</td>
			<td>Filtration unit for peptide precipitation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UPLC Aquity with UV Detector</td>
			<td>Waters, Milford Massachusetts, USA</td>
			<td>M09UPA 664M</td>
			<td>Analytical reverse phase ultra HPLC for LC-MS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ACQUITY UPLC BEH C18, bead size 1.7 &#956;m, 50x2.1 mm</td>
			<td>Waters, Milford Massachusetts, USA</td>
			<td>186002350</td>
			<td>Analytical C18 column</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ACQUITY TQ Detector</td>
			<td>Waters, Milford Massachusetts, USA</td>
			<td>QBB908</td>
			<td>Electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CHRIST ALPHA 2-4 LD plus + vacuubrand RZ6</td>
			<td>Martin Christ Gefriertrocknungsanlagen GmbH, Germany</td>
			<td>16706, 101542</td>
			<td>Lyophilizer with vaccum pump</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paradigm plate reader</td>
			<td>Beckman Coulter</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MESAB (ethyl-m-aminobenzoate methanesulphonate)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A5040</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petri dishes</td>
			<td>Sarstedt</td>
			<td>821.472</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate-buffered saline</td>
			<td>Life Technologies, GIBCO</td>
			<td>10010-056</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle</td>
			<td>Becton-Dickinson</td>
			<td>305178</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dissecting microscope</td>
			<td>Olympus, Leica, Zeiss</td>
			<td>Varies with the manufacturer</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dumont Tweezers</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>501985</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gillies Dissecting Forceps</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>501265</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass injection capillaries</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>TWF10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PicoNozzle</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>5430-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pneumatic PicoPump</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>SYS-PV820</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ring illuminator; Ring Light Guide</td>
			<td>Parkland Scientific</td>
			<td>ILL-RLG</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cryostat</td>
			<td>Leica</td>
			<td>CM1950</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

modeling amyloid-&#946;42 toxicity and neurodegeneration in adult zebrafish brain

Alzheimer의 질병 (광고) 이며 독성 아 밀 로이드-β42의 어떤 축적에 펩 티 드 (Aβ42) 시 냅 스 변성, 염증, 신경 죽음에 이르게 하는 신경 퇴행 성 질병을 쇠 약하게 적자를 학습. 인간 신경 줄기/뿌리 세포 (NSPCs)와 감소 된 성체의 장애인된 증식 능력 때문에 광고의 경우 손실된 신경을 재생성 수 없습니다. 따라서, 효율적인 재생 치료 또한 확산을 강화 한다 neurogenic 용량의 NSPCs. Zebrafish (Danio rerio) 재생 유기 체, 그리고 우리는 설계할 수 있는 기본적인 분자 프로그램을 배울 수 있는 광고를 태 클에 치료 접근입니다. 이러한 이유로, zebrafish에 광고와 같은 모델의 생성이 필요 했다. 우리의 방법론을 사용 하 여, 성인 zebrafish 뇌 조직 관통 기능 Aβ42 펩 티 드의 합성 파생 상품을 소개 하 고 질병 병 리 및 재생 응답 분석 수 있습니다 우리. 기존의 방법 또는 동물 모델에 장점은 그 zebrafish 수 우리를 가르쳐 어떻게 척추 뇌 수 자연스럽 게 재생성, 따라서 생 NSPCs를 대상으로 하 여 더 나은 인간의 신경 퇴행 성 질환을 치료 하는 데 도움이. 따라서, 성인 zebrafish 뇌에 아 밀 로이드 독성 모델의 신경 과학 및 임상 의학 분야에서 연구를 위한 새로운도 열 수 있습니다. 또한,이 방법의 간단한 실행 비용 효과적이 고 효율적인 실험 평가 대 한 수 있습니다. 이 원고는 합성 zebrafish 두뇌에 Aβ42 펩 티 드의 주입을 설명합니다.

HPLC는 합성된 펩 티 드를 정화 하는 데 사용 되었다 그리고 질량 분석 순화 된 아 밀 로이드 β 펩 티 드를 특성화 하는 데 사용 되었습니다. HPLC 열 Aβ 펩 티 드의 분리를 개선 하는 50 ° C에가 열 되었다 그리고 모든 분수 수집 했다. 올바르게 합성된 펩 티 드를 식별 하기 위해 모든 분수에 대 한 질량 분광학 분석 수행 되었다. UPLC 크로마 화합물의 순도 보여준다. UPLC (즉</...

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Modeling Amyloid-ÃƒÆ’Ã…Â½Ãƒâ€šÃ‚Â²42 Toxicity and Neurodegeneration in Adult Zebrafish Brain

아 밀 로이드-β42 독성 그리고 Zebrafish 두뇌에서 Neurodegeneration 모델링

합성, 특성, 및 성인 zebrafish 조직학 분석 및 탐지 하는 Alzheimer의 질병 모델을 설정 하에 아 밀 로이드 독성을 생성 하기 위한 단위체 아 밀 로이드-β42 펩 티 드의 사출이이 프로토콜에 설명 합니다. 집계입니다.

Alzheimer's disease (AD) is a debilitating neurodegenerative disease in which accumulation of toxic amyloid-&#946;42 (A&#946;42) peptides leads to ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Modeling Amyloid-&#946;42 Toxicity and Neurodegeneration in Adult Zebrafish Brain

In vivo Laser Axotomy in C. elegans

In vivo Laser Axotomy in C. elegans

C로 생체내 레이저 Axotomy에서 엘레간스

Neurons communicate with other cells via axons and dendrites, slender membrane extensions that contain pre- or post-synaptic specializations. If a neuron ...

연구

신경과학

Micromanipulation of Gene Expression in the Adult Zebrafish Brain Using Cerebroventricular Microinjection of Morpholino Oligonucleotides

모르 올리고 뉴클레오티드의 Cerebroventricular 미세 주입을 사용하여 성인 Zebrafish의 두뇌에서 유전자 발현의 미세 조작

Manipulation of gene expression in tissues is  required to perform functional studies. In this paper, we demonstrate the  cerebroventricular ...

Electrophysiological Recording in the Brain of Intact Adult Zebrafish

온전한 성인 Zebrafish의의 뇌에 전기 생리학 기록

Previously, electrophysiological studies in adult zebrafish have been limited to slice preparations or to eye cup preparations and electrorentinogram ...

Stab Wound Injury of the Zebrafish Adult Telencephalon: A Method to Investigate Vertebrate Brain Neurogenesis and Regeneration

Adult zebrafish have an amazing capacity to regenerate their central nervous system after injury. To investigate the cellular response and the molecular ...

Anatomically Inspired Three-dimensional Micro-tissue Engineered Neural Networks for Nervous System Reconstruction, Modulation, and Modeling

신경 시스템 재구성, 변조 및 모델링을 위해 해부학 적으로 영감을받은 3 차원 미세 조직 공학 신경 회로망

Functional recovery rarely occurs&#160;following injury or disease-induced degeneration within the central nervous system (CNS)&#160;due to the inhibitory ...

An Alternative Approach to Study Primary Events in Neurodegeneration Using Ex Vivo Rat Brain Slices

An Alternative Approach to Study Primary Events in Neurodegeneration Using Ex Vivo Rat Brain Slices

Neurodegeneration Ex Vivo 쥐 두뇌 분할 영역을 사용 하 여 기본 이벤트를 공부 하는 양자 택일 접근

Despite&#160;numerous studies that attempt to develop reliable animal models&#160;which reflecting the primary processes underlying neurodegeneration, ...

Assessment of Long-term Depression Induction in Adult Cerebellar Slices

성인 소뇌 슬라이스에 장기 우울증 유도의 평가

Synaptic plasticity provides a mechanism for learning and memory. For cerebellar motor learning, long-term depression (LTD) of synaptic transmissions from ...

Visualizing Synaptic Degeneration in Adult Drosophila in Association with Neurodegeneration

Visualizing Synaptic Degeneration in Adult Drosophila in Association with Neurodegeneration

신경변성과 관련하여 성인 Drosophila에서 시냅스 퇴성을 시각화

Drosophila serves as a useful model for assessing synaptic structure and function associated with neurodegenerative diseases. While much work has focused ...

A Scalable Model to Study the Effects of Blunt-Force Injury in Adult Zebrafish

성인 얼룩말 피시의 무딘 힘 부상의 효과를 연구하는 확장 가능한 모델

Blunt-force traumatic brain injuries (TBI) are the most common form of head trauma, which spans a range of severities and results in complex and ...

Shuttle Box Assay as an Associative Learning Tool for Cognitive Assessment in Learning and Memory Studies using Adult Zebrafish

성인 얼룩말 물고기를 사용하여 학습 및 메모리 연구에서 인지 평가를위한 연관 학습 도구로 셔틀 박스 분석

Cognitive deficits, including impaired learning and memory, are a primary symptom of various developmental and age-related neurodegenerative diseases and ...