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

Эта работа была поддержана DZNE и Гельмгольца (VH-NG-1021), КГПОГ, ту Дрезден (ФЗ-111, 043_261518) и DFG (KI1524/6) (C.K.); Лейбница (пила-2011-ОПЗ-2) и BMBF (BioLithoMorphie 03Z2E512) (ВМФ). Мы также хотели бы поблагодарить Ulrike Hofmann пептидного синтеза, а также Nandini Asokan, Праяг Murawala и Элли Танака за помощь во время съемок процедура.

этот протокол является стандартной процедуры, предложенные руководящие принципы ЕС (2010/63) и Европейского общества для моделей рыбы в биологии и медицине (EuFishBioMed) в Карлсруэ институт технологии (комплект). Все методы, описанные после здесь были утверждены Комиссией по этике (Landesdirektion Дре...

Амилоида пептиды могут быть изменены для включения изменения последовательности или различные теги. К примеру кинулись амилоида пептид может быть создан, и пептиды могут быть помечены флуоресцентные метки в N-terminus конца пептид или отмеченных перевозчик пептиды39. Аналогич...

AD-это хроническое прогрессирующее заболевание, характеризующееся потерей нейронов и синапсы в коре1,2,3,4,5. Классическая патологического отличительными чертами AD являются отложением амилоида пептидов и формирования нейрофибриллярных связок (NFTs)6. Старческий таблички, также известный как амилоидных бляшек, состоят из пептидов амилоид β (значения), образующих β-плиссе структур в паренхиме мозга5. Накопление Aβ42 в больных ад имеет раннего и решающую роль в болезни. AD запускает каскад событий, приведших к синаптических дисфункции, нарушение пластичности и нейрональных потери7,8,9,10.
Взрослого мозга костистых данио рерио служит прекрасной моделью для изучения регуляции стволовых клеток пластичности11,12,13,14,15, 16,17,18,,1920 и различных заболеваний центральной нервной системы (ЦНС), включая объявление21,22,23 ,24. Из-за широкий спектр доступных экспериментальные методы19,20,25,26,27,28,29, 30 , 31, эти исследования являются информативными и осуществимым. Данио рерио может пополнить ЦНС13,15,,3233,34,35,36,37, 38, частично с помощью молекулярных программ активируется после нейрональных потери19,39,40,41,,4243, 44. Таким образом создание модели нейродегенеративные заболевания в zebrafish может помочь адрес Роман вопросы относительно регенеративной способности и стволовых клеток биологии позвоночных мозги.
Недавно мы разработали модель амилоида токсичности в мозге взрослого данио рерио путем инъекций синтетических Aβ42 пептидов (Таблица 1)39. Это инъекции вызвало нейродегенеративные фенотипов напоминает патологии мозга человека (например, смерть клетки, микроглии активации, синаптических дегенерация и дефицита памяти), указав, что у рыбок данио могут быть использованы для выявления нейродегенеративные в мозге данио рерио, Aβ42, пептиды могут быть обнаружены с stainings иммуногистохимии и молекулярные механизмы регенерации в взрослых рыбок данио, ЦНС могут быть определены39. В этом протоколе мы демонстрируем инъекции синтетических пептидов амилоида в мозг данио рерио, с помощью которых инъекции (CVMI) метод27,,3945,46 для имитации осаждения амилоида (рис. 1). CVMI предоставляет новый способ доставки пептиды, которые совокупности после инъекции как β-лист структур и оказывать токсическое воздействие. Пептиды распределяются равномерно по всему мозгу, ориентация желудочков район вдоль всей rostro хвостового оси45. Кроме того этот метод позволяет для анализа морфологических и молекулярной реакции NSPCs в мозге взрослого данио рерио, после амилоида включений. Такие исследования даст нам представление для ремонта успешной мозга млекопитающих. Наш метод может использоваться для понимания необходимости молекулярный механизм успешной регенерации ответ после AD-подобные симптомы побудить пополнения потеряли нейронов и функциональное восстановление.

<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

Болезнь Альцгеймера (AD) — изнурительных нейродегенеративных заболеваний, в котором накопление токсичных амилоид β42 пептидов (Aβ42) приводит к синаптических дегенерации, воспаление, нейронов смерть и обучения дефицита. Люди не регенерировать потерянные нейронов в случае объявления в части из-за нарушения пролиферативной способности нервных стволовых/прогениторных клеток (NSPCs) и снижение нейрогенез. Таким образом эффективный регенеративной терапии следует также расширять распространение и нейрогенных емкость NSPCs. данио рерио (Danio рерио) регенеративный организм, и мы можем узнать основные молекулярные программы, с которыми мы могли бы дизайн терапевтические подходы к решению AD. По этой причине необходимо поколения модель AD-как в данио рерио. С помощью нашей методологии, мы можем ввести синтетические производные Aβ42 пептид с проникающей способностью ткани в мозге взрослого данио рерио и анализировать заболевания патология и восстановительной реакции. Преимуществом над существующими методами или Животные модели является то что у рыбок данио могут научить нас, как позвоночных мозг может естественно регенерации и тем самым помочь нам для лечения человека нейродегенеративные заболевания лучше по ориентации эндогенного NSPCs. Таким образом модель амилоид токсичность, в головном мозге взрослых рыбок данио могут открыть новые возможности для исследований в области нейробиологии и клинической медицины. Кроме того простое выполнение этого метода позволяет для затратоэффективной и действенной экспериментальной оценки. Эта рукопись описывает синтеза и инъекции Aβ42 пептидов в zebrafish мозга.

ВЭЖХ была использована для того чтобы очистить синтезированных пептидов и масс-спектрометрии была использована для характеризовать очищенный амилоида β пептиды. Столбце ВЭЖХ нагревается до 50 ° C для улучшения разделения значения пептидов и были собраны все фракции. ?...

Watch this Scientific Journal Video about Modeling Amyloid-ÃŽÂ²42 Toxicity and Neurodegeneration in Adult Zebrafish Brain at JoVE.com

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

Моделирование амилоид β42 токсичности и нейродегенеративные в мозге взрослого данио рерио

Этот протокол описывает синтеза, характеристика и инъекции мономерных амилоид β42 пептидов для генерации амилоида токсичности в взрослых рыбок данио создать модель болезни Альцгеймера, следуют гистологического анализа и обнаружения агрегатов.

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

В естественных условиях лазерной Axotomy на языке C. Элеганс

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

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

Микроманипуляция экспрессии генов в головном мозге взрослых данио рерио Использование церебровентрикулярных Микроинъекции олигонуклеотиды Морфолино

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

Электрофизиологические записи в мозгу неповрежденном взрослых данио рерио

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

Ножевое ранение Травма данио рерио взрослых мозге: Метод по расследованию позвоночных мозг нейрогенеза и Регенерация

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

Анатомически вдохновленные трехмерные микротамовые инженерные нейронные сети для восстановления, модуляции и моделирования нервной системы

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

Альтернативный подход к изучению основных событий в нейродегенеративные, используя срезы мозга крысы Ex Vivo

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

Оценка долгосрочной депрессии индукции в взрослых церебеллярной ломтики

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

Визуализация синаптической дегенерации у взрослых дрозофилы в ассоциации с нейродегенерацией

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

Масштабируемая модель для изучения последствий травмы тупой силой у взрослых рыбок данио

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

Shuttle Box Assay как ассоциативный инструмент обучения для когнитивной оценки в обучении и исследованиях памяти с использованием взрослых рыбок данио

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