Name: electroconvulsive seizures in rats and fractionation of their hippocampi to examine seizure-induced changes in postsynaptic density proteins
Uploaded: 2017-08-15T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Electroconvulsive Seizures in Rats and Fractionation of Their Hippocampi to Examine Seizure-induced Changes in Postsynaptic Density Proteins at JoVE.com

De auteurs bedanken dat Dr. Eric C. Bolton te gebruiken zijn centrifuge voor fractionering en Dr. Graham H. Diering in Dr. Richard L. Huganir lab aan de John Hopkins University voor het verstrekken van ons met het kleinschalige protocol voor de PSD fractionering.

Alle experimentele procedures, met inbegrip van dierlijke onderwerpen zijn goedgekeurd door de institutionele zorg van dieren en gebruik Comité bij de Universiteit van Illinois te Urbana-Champaign.
1. het behoud van een kolonie van de Rat
<ol><li>Fokken van Sprague-Dawley ratten (Zie de Tabel van materialen) en handhaven in standaardomstandigheden met een 12-h licht-donker cyclus en ad libitum toegang tot voedsel en water.</li>
	<li>Spenen van de rat pups op postnatale dag ...

Hier beschrijven we een ECS inductie methode bij ratten die de globale stimulatie van neuronale activiteit in hun hippocampi lokt. ECS is een dierlijk model van elektroconvulsieve therapie, die klinisch wordt gebruikt voor de behandeling van drug vuurvaste depressieve stoornissen in mensen1,2,3. Ondanks gebruik van elektroconvulsieve therapie voor de behandeling van ernstige depressie, is de precieze onderliggende mechanisme ond...

Elektroconvulsieve therapie is gebruikt voor de behandeling van patiënten met grote depressieve stoornissen, met inbegrip van ernstige resistente depressie, bipolaire depressie, Parkinson ziekten en schizofrenie1,2. In deze therapie, wordt inbeslagneming gegenereerd door elektrische prikkel geleverd aan het hoofd van narcose patiënten via epicranial elektroden,1,,2,3. Herhaalde toediening van ECS is klinisch gunstig voor resistente depressieve stoornissen1,2,3. Het exacte mechanisme dat ten grondslag ligt aan de lange termijn effectiviteit van het antidepressivum effect bij de mens is echter gebleven ongrijpbaar. ECS is een dierlijk model van elektroconvulsieve therapie en wordt veel gebruikt om te onderzoeken zijn therapeutische mechanisme. Bij knaagdieren, zowel acute ECS en chronische ECS behandeling bevorderen van volwassen neurogenesis in het hippocampi en reorganiseren van het neuraal netwerk4,5, die waarschijnlijk zullen bijdragen tot verbeteringen in cognitieve flexibiliteit is. Bovendien, global hoogte van hersenactiviteit door ECS verandert de overvloed van afschriften, zoals een hersenen afgeleide neurotrope factor6en meerdere eiwitten, met inbegrip van metabotropic glutamaat-receptor 17 en de N-methyl-D-aspartaat (NMDA) type glutamaat receptor subeenheden7. Deze wijzigingen zijn betrokken bij het bemiddelen van langdurige wijziging van SYNAPS nummer, structuur en sterkte in de hippocampus7,8,9.
In ECS modellen, wordt elektrische stimulatie bezorgd bij knaagdieren via stereotaxically geïmplanteerde elektroden, hoornvlies elektroden of oor elektroden te roepen gegeneraliseerde tonic-klonische aanvallen10,11. Stereotaxic implantatie van elektroden hersenoperatie impliceert en vereist heel wat tijd aan het verbeteren van de experimentator chirurgische vaardigheden om te minimaliseren van de schade. Minder invasieve hoornvlies elektroden kon veroorzaken hoornvlies schuren en droogheid en anesthesie nodig. Het gebruik van oor-clip elektroden omzeilt deze beperkingen, omdat ze kunnen worden gebruikt op knaagdieren zonder chirurgie of anesthesie en minimale schade veroorzaken. Inderdaad, vonden we dat huidige geleverde te wakker ratten via de elektroden van de oor-clip betrouwbaar induceert stadium 4-5 tonic-klonische aanvallen en verandert van synaptic eiwitten in hun hippocampi10.
Om te onderzoeken de ECS-geïnduceerde overvloed van synaptic eiwitten in de specifieke hersengebieden van de knaagdieren, is het belangrijk om te kiezen van de experimentele methoden die meest geschikt voor de detectie en kwantificering zijn. Subcellular versplintering van de hersenen zorgt voor de ruwe isolatie van oplosbare cytosolische proteïnen; membraaneiwitten; organel-grenzen eiwitten; en zelfs eiwitten in speciale subcellular structuren, zoals de PSD-12,13,14. De PSD is een compact en overzichtelijk subcellular domein in neuronen waarin synaptic eiwitten sterk geconcentreerd op en in de buurt van het postsynaptisch membraan12,13,15 zijn. Het isolement van de PSD is handig voor de studie van synaptic eiwitten verrijkt op de PSD, sinds dynamische veranderingen in de omvang en de functie van postsynaptisch glutamaat receptoren, steigers eiwitten en signaaltransductie eiwitten in de PSD-12 , 15 , 16 , 17 zijn gecorreleerd met synaptische plasticiteit en de synaptopathy waargenomen in diverse neurologische aandoeningen17,18. Een vorige subcellular fractionering methode gebruikt voor het zuiveren van de PSD betrokken het isolement van de breuk wasmiddel onoplosbare uit de ruwe membraan van de hersenen door de differentiële centrifugeren van sacharose verlopen14, 19. de grote uitdaging met deze traditionele methode is dat er grote hoeveelheden knaagdieren brains14,19. Voorbereiding van 10-20 knaagdieren te isoleren van de Fractie van de PSD per behandeling vereist uitgebreide kosten en tijdsinvestering en is niet praktisch haalbaar als er vele behandelingen zijn.
Om te overwinnen deze uitdaging, hebben we een eenvoudiger methode die rechtstreeks isoleert van de PSD-breuk, zonder sacharose kleurovergang centrifugeren20,21, en herzien om te gelden voor PSD isolatie van de hippocampi van een enkele rat aangepast hersenen. Onze kleinschalige PSD fractionering methode levert over 30-50 µg van de PSD-eiwitten uit 2 hippocampi, voldoende voor gebruik in verschillende biochemische tests, met inbegrip van immunoprecipitation en westelijke bevlekken. Westelijke bevlekken toont het succes van onze methode voor het isoleren van de richtlijn betalingsdiensten door te onthullen een verrijking van het postsynaptisch dichtheid eiwit 95 (PSD-95) en de uitsluiting van de presynaptische marker synaptophysin en oplosbare cytoplasmatische eiwit α-tubuline. Onze ECS inductie en kleinschalige PSD fractionering methoden zijn gemakkelijk aan te passen aan andere knaagdieren hersengebieden en bieden een relatief eenvoudige en betrouwbare manier om te evalueren van de effecten van ECS op de expressie van PSD eiwitten.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1047">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:433px;">Spargue-Dawley rat</td>
			<td style="width:245px;">Charles River Laboratories</td>
			<td style="width:145px;"></td>
			<td style="width:224px;">ECS supplies</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;">A pulse generator</td>
			<td>Ugo Bsile, Comerio, Italy</td>
			<td>57800</td>
			<td>ECS supplies</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">MilliQ water purifying system</td>
			<td>EMD Millipore</td>
			<td>Z00Q0VWW</td>
			<td>Subcellular fractionation supplies</td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;">Sucrose</td>
			<td>Em science</td>
			<td>SX 1075-3</td>
			<td>Subcellular fractionation supplies</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;">Na4O7P2</td>
			<td>SIGMA-ALDRICH</td>
			<td>221368</td>
			<td>Subcellular fractionation supplies</td>
		</tr>
		<tr height="28">
			<td height="28" style="height:28px;width:433px;">Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA)</td>
			<td>SIGMA-ALDRICH</td>
			<td>E9884</td>
			<td>Subcellular fractionation supplies</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">HEPES</td>
			<td>SIGMA-ALDRICH</td>
			<td>H0527</td>
			<td>Subcellular fractionation supplies</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Okadaic acid</td>
			<td>TOCRIS</td>
			<td>1136</td>
			<td>Subcellular fractionation supplies</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Halt Protease Inhibitor</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>78429</td>
			<td>Subcellular fractionation supplies</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;">NaVO3</td>
			<td>SIGMA-ALDRICH</td>
			<td>72060</td>
			<td>Subcellular fractionation supplies</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:433px;">EMD Millipore Sterito Sterile Vacuum Bottle-Top Filters</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>SCGPS05RE</td>
			<td>Subcellular fractionation supplies</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:433px;">Iris Scissors</td>
			<td>WPI (World Precision Instruments)</td>
			<td>500216-G</td>
			<td>Subcellular fractionation supplies</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:433px;">30 mm tissue culture dish</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>08-772B</td>
			<td>Subcellular fractionation supplies</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:433px;">Glass homogenizer and a Teflon pestle</td>
			<td>VWR</td>
			<td>89026-384</td>
			<td>Subcellular fractionation supplies</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:433px;">1.7 mL microcentrifuge tube</td>
			<td>DENVILLE SCIENTIFIC INC.&#160;</td>
			<td>C2170 (1001002)</td>
			<td>Subcellular fractionation supplies</td>
		</tr>
		<tr height="34">
			<td height="34" style="height:34px;width:433px;">Sorvall Legend XT/XF Centrifuge&#160;</td>
			<td>Thermo Fisher</td>
			<td>75004521</td>
			<td>Subcellular fractionation supplies</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:433px;">Pierce BCA Protein Assay Reagent A, 500 mL</td>
			<td>Thermo Fisher</td>
			<td>#23228</td>
			<td>Western blot supplies</td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;width:433px;">Pierce BCA Protein Assay Reagent B, 25 mL</td>
			<td>Thermo Fisher</td>
			<td>#1859078</td>
			<td>Western blot supplies</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:433px;">SDS-polyacrylamide gel (SDS-PAGE)</td>
			<td>BIO-RAD</td>
			<td>#4561086S</td>
			<td>Western blot supplies</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:433px;">Running Buffer</td>
			<td>Made in the lab</td>
			<td></td>
			<td>Western blot supplies.&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="38">
			<td height="38" style="height:38px;width:433px;">Mini-PROTEAN Tetra Vertical Electrophorsis Cell for MiniPrecast Gels, 4-gel</td>
			<td>BIO-RAD</td>
			<td>#1658004</td>
			<td>Western blot supplies</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:433px;">Polyvinyl difluoride (PVDF) membrane&#160;</td>
			<td>Milipore</td>
			<td>IPVH00010</td>
			<td>Western blot supplies</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:433px;">Transfer Buffer</td>
			<td>Made in the lab</td>
			<td></td>
			<td>Western blot supplies.&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Tris-base</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>BP152-1</td>
			<td>Western blot supplies</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Glycine</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>BP381-5</td>
			<td>Western blot supplies</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Sodium dodecyl sulfate</td>
			<td>SIGMA-ALDRICH</td>
			<td>436143</td>
			<td>Western blot supplies</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Methanol&#160;</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>A454-4</td>
			<td>Western blot supplies</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Triton X-100</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>BP151-500</td>
			<td>detergent for PSD isolation</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:433px;">Mini Trans-Blot Module&#160;</td>
			<td>BIO-RAD</td>
			<td>#1703935</td>
			<td>Western blot supplies</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:433px;">Nonfat instant dry milk</td>
			<td>Great value</td>
			<td></td>
			<td>Western blot supplies</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:433px;">Multi-purposee rotator&#160;</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>Model-2314</td>
			<td>Western blot supplies</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:433px;">Hyblot CL Autoradiography Film</td>
			<td>DENVILLE SCIENTIFIC INC.&#160;</td>
			<td>E3018 (1001365)</td>
			<td>Western blot supplies</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:433px;">Enhanced chemifluorescence substrate&#160;</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>32106</td>
			<td>Western blot supplies</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:433px;">a Konica SRX-101A film processor</td>
			<td>KONICA MINOLTA</td>
			<td>SRX-101A</td>
			<td>Western blot supplies</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:433px;">Name of Antibody</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:433px;">PSD-95</td>
			<td>Cell Signaling</td>
			<td>#2507</td>
			<td>Antibody dilution = 1:500-1000, time = 9 - 12 h, Reaction Temperature = 4 &#176;C, Host Species = Rabbit</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:433px;">Synaptophysin</td>
			<td>Cell Signaling</td>
			<td>#4329</td>
			<td>Antibody dilution = 1:500-1000, time = 9 - 12 h, Reaction Temperature = 4 &#176;C, Host Species = Rabbit</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:433px;">alpha-Tubulin</td>
			<td>Santacruz</td>
			<td>SC-5286</td>
			<td>Antibody dilution = 1:500-1000, time = 9 - 12 h, Reaction Temperature = 4 &#176;C, Host Species = Mouse</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:433px;">GluN2B</td>
			<td>Neuromab</td>
			<td>75-097</td>
			<td>Antibody dilution = 1:500-1000, time = 9 - 12 h, Reaction Temperature = 4 &#176;C, Host Species = Mouse</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:433px;">GluA2</td>
			<td>Sigma-aldrich</td>
			<td>Sab 4501295</td>
			<td>Antibody dilution = 1:500-1000, time = 9 - 12 h, Reaction Temperature = 4 &#176;C, Host Species = Rabbit</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:433px;">STEP</td>
			<td>Santacruz</td>
			<td>SC-23892</td>
			<td>Antibody dilution = 1:200-500, time = 9 - 12 h, Reaction Temperature = 4 &#176;C, Host Species = Mouse</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:433px;">Peroxidas AffiniPure Donkey Anti-Mouse IgG (H+L)</td>
			<td>Jackson ImmunoReserch laboratory</td>
			<td>715-035-150</td>
			<td>Antibody dilution = 1:2000-5000, time = 1 h, Reaction Temperature = RT, Host Species = Donkey</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:433px;">Peroxidas AffiniPure Donkey Anti-Rabbit IgG (H+L)</td>
			<td>Jackson ImmunoReserch laboratory</td>
			<td>711-035-152</td>
			<td>Antibody dilution = 1:2000-5000, time = 1 h, Reaction Temperature = RT, Host Species = Donkey</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

electroconvulsive seizures in rats and fractionation of their hippocampi to examine seizure-induced changes in postsynaptic density proteins

Elektroconvulsietherapie overname (ECS) is een experimentele diermodel van elektroconvulsieve therapie, de meest effectieve behandeling voor ernstige depressie. ECS induceert gegeneraliseerde tonic-klonische aanvallen met lage sterfte en neuronale dood en is een veel gebruikte model tot scherm anti-epileptische geneesmiddelen. Hier beschrijven we een ECS inductie methode in die een korte 55-mA stroom wordt geleverd voor 0,5 s aan mannelijke ratten 200-250 g in gewicht via oor-clip elektroden. Dergelijke bilaterale stimulatie geproduceerd etappe 4-5 klonische aanvallen die duurde ongeveer 10 s. Na de stopzetting van acute of chronische ECS sham meeste ratten hersteld te gedragsgestoorde niet te onderscheiden van "geen aanvallen" ratten. Omdat ECS wereldwijd hersenactiviteit verheft, heeft het ook te onderzoeken activiteit-afhankelijke wijzigingen van synaptic eiwitten en hun gevolgen voor synaptic kracht met behulp van meerdere methoden gebruikt. Subcellular versplintering van het postsynaptisch dichtheid (PSD) in combinatie met het westelijke bevlekken voorziet met name in de kwantitatieve bepaling van de overvloed aan synaptic eiwitten op deze gespecialiseerde synaptic structuur. In tegenstelling tot een vorige fractionering methode waarvoor grote hoeveelheid knaagdier hersenen, beschrijven we hier een kleinschalige fractionering methode om te isoleren van de PSD van de hippocampi van een enkele rat, zonder sacharose kleurovergang centrifugeren. Met behulp van deze methode, laten we zien dat de geïsoleerde PSD breuk postsynaptisch membraaneiwitten bevat, met inbegrip van PSD95, GluN2B en GluA2. Synaptophysin van de presynaptische marker en oplosbare cytoplasmatische eiwit α-tubuline werden uitgesloten van de PSD-breuk, tonen van succesvolle PSD isolatie. Bovendien daalde chronische ECS GluN2B expressie in de PSD, waaruit blijkt dat onze kleinschalige PSD fractionering methode kan worden toegepast om de opsporing van de wijzigingen in hippocampal PSD eiwitten uit een enkele rat na genetische, farmacologische of mechanische behandelingen .

Met behulp van de gedetailleerde procedure gepresenteerd hier, een elektrische schok (55 mA, 100 pulsen/s voor 0,5 s) geleverd via oor-clip elektroden geïnduceerde niet-terugkerende stadium 4-5 tonic-klonische aanvallen bij ratten (Figuur 1A-B). Een totaal 8 van ratten ontvangen van acute ECS inductie en weergegeven 4-5e etappe tonic-klonische aanvallen. De aanvallen duurde ongeveer 10 s en alle ratten binnen 1-2 min van inbeslagneming stopz...

Watch this Scientific Journal Video about Electroconvulsive Seizures in Rats and Fractionation of Their Hippocampi to Examine Seizure-induced Changes in Postsynaptic Density Proteins at JoVE.com

Electroconvulsive Seizures in Rats and Fractionation of Their Hippocampi to Examine Seizure-induced Changes in Postsynaptic Density Proteins

Elektroconvulsietherapie overname (ECS) is een experimentele diermodel van elektroconvulsieve therapie voor ernstige depressie. ECS stimuleert wereldwijd activiteit in de hippocampus, wat leidt tot synaptogenese en synaptische plasticiteit. Hier beschrijven we methoden voor ECS inductie bij ratten en voor subcellular versplintering van hun hippocampi te onderzoeken van inbeslagneming-geïnduceerde veranderingen in synaptic eiwitten.

Elektroconvulsietherapie vangsten bij ratten en versplintering van hun Hippocampi te onderzoeken van inbeslagneming-geïnduceerde veranderingen in postsynaptisch dichtheid eiwitten

Electroconvulsive seizure (ECS) is an experimental animal model of electroconvulsive therapy, the most effective treatment for severe depression. ECS ...

The overall goal of the electroconvlusive seizure induction and subsequent smallscale fractionation of hippocampus is to induce global seizure activity in the rat brain, and to examine seizure activity induced alterations of proteins in the postsynaptic density of the hippocampus. This method can help answer key questions in the neural process of the film, such as which snaptic proteins are regulated in specific brain regions upon seizure, and whether such regulation can contribute to neuroplasticity. The main advantage of this electroconvulsive seizure induction protocol is that we can lively induce lo-bal allevation of law-dons brain activity without neuronal death.Demonstrating the procedure will be myself and Han Gil Jeong from Dr.Hee Jung Chung's laboratory. To begin this procedure, place a male rat in a clean, empty cage with a lid. Let the rat habituate for 30 minutes, then, set the pulse generator for ECS induction.Prepare the pulse generator by pushing the reset button and ensure that the ready button is lit. Make sure that the ear clips are not attached to the pulse generator. Next, press the shock button for a few seconds, then, plug the ear clips into the pulse generator.In this step, wet the ear clips with sterile saline and ensure that they are saturated. Next, wet the rat's ears with sterile saline by wrapping them in saline soaked gauze. Once they are wet, remove the gauze.Attach the clips to the ears at one clip per ear and position them beyond the main cartilage band. Press the shock button for a few seconds and observe the seizure. For the sham, no seizure control, treat the rat identically, but do not deliver the current.As clonus begins, disconnect the ear clips and record the seizure behavior according to a revised, Racine scale of one to five. This includes rearing with four limb clonus at stage four, and rearing and falling with four limb clonus at stage five. The seizure should last approximately 10 seconds.Record the seizure duration using a timer. Following seizure termination, return the rat to its home cage. Monitor the rat for another five minutes to make sure of its recovery from the seizures.Keep it singly housed in the cage, and return the cage to the recovery room. In this procedure, place two hippocampi from one rat onto a 30 milometer tissue culture dish and mince them into small pieces using scissors. After that, transfer the minced hippocampi to a manual glass homogenizer and add one milliliter of iced cold homogenization buffer.Next, insert a round pecil into a glass homogenizer. While the glass homogenizer is on ice, gently and steadily stroke up and down on the pecil, 10 to 15 times for one minute until small pieces of hippocampal tissue disappear. Then, transfer the homogenote to a 1.7 milometer microcentrifuge tube using a one milometer pipet and centrifuge the homogenote at 800 times G for 10 minutes at four degrees Celsius to separate the post nuclear supernatant from the pellet containing insoluble tissue and nuclei.Afterward, transfer 50 microliters and 950 microliters of the S1 fraction to two separate new 1.7 milliliter microcentrifuge tubes and store these tubes on ice. Also, save the P1 fraction pellet on ice. Subsequently, centrifuge the 950 microliter S1 fraction for 10 minutes at 13, 800 times G and four degrees Celsius to separate the supernatant enriched with cytosolic soluble proteins and the pellet enriched with membrane bound proteins, including synaptosomal proteins.Transfer the S2 fraction to a new 1.7 milliliter microcentrifuge and store it on ice. Following that, resuspend the P2 fraction pellet in 498 microliters of ice cold purified water. Add two microliters of one molar heeps to achieve a final concentration of four millimolar heeps.Incubate the suspension at four degrees Celsius with agitation for 30 minutes. After 30 minutes, store the resuspended P2 fraction on ice. In this step, centrifuge the P2 fraction for 20 minutes at 25, 000 times G and four degrees Celsius to separate the lysed supernatant and the lysed pellet.Transfer the LS2 fraction to a new 1.7 milliliter microcentrifuge tube and store it on ice. Then, resuspend the LP1 pellet in 250 microliters at 50 millimolar heeps, mixed with 250 microliters of one percent detergent, and 1 X PBS. Incubate the suspension at four degrees Celsius with gentle agitation for 15 minutes.Afterward, centrifuge the resuspended LP1 pellet for 3 hours at 25, 000 times G and four degrees Celsius to separate the non PSD fraction supernatant from the PSD fraction pellet. Remove the supernatant to a 1.7 milliliter microcentrifuge tube and resuspend the PSD pellet in 100 microliters of 50 millimolar heeps. In this figure, the representative western blots show the protein expression of NMDA receptive subunit GluN2B, ampa receptor, GluA2, and STEP 61 in the S2, P2, and PSD fractions from the hippocampi of sham, no seizure rats, and rats that received acute ECS.The cytoplasmic soluble protein alpha-Tubulin is enriched in the S2 fraction. Synaptophysin is a presynaptic vesicle protein and is enriched in the crude membrane P2 fraction but not in the PSD fraction, whereas PSD-95 is enriched in both the P2 and PSD fractions. Shown here, are the quantification of GluN2B and GluA2 in the P2 and PSD fractions at three and 24 hours after acute ECS.GluN2B and GluA2 expression in the P2 fraction was normalized to alpha-Tubulin in the S2 fraction. In GluN2B and GluA2 expression in the PSD fraction, was normalized to PSD 95 in the PSD fraction. Once mastered, this technique can be done in five to six hours if it is performed properly.Following this procedure, auto-masser like mass, spector-metry, based on protein mix can be performed in order to answer additional questions, what other synaptic proteins are altered by ECS. After its development, this technique paved the way for researchers in the field of neurological disease to explore the underlying mechanism of synaptic dysfunction in order for act of law-dons, trans-gen-ing motors of neurological diseases. After watching this video, you should have a good understanding of how to induce the ECS in law-dons, perform homogenization and PSD fractionation from the hippocampi and to examine alterations of synaptic proteins after ECS.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

A General Method for Evaluating Incubation of Sucrose Craving in Rats

Een algemene methode voor het evalueren van Incubatie van sucrose Craving in ratten

For someone on a food-restricted diet, food craving in response to food-paired cues may serve as a key behavioral transition point between abstinence and ...

Dual Electrophysiological Recordings of Synaptically-evoked Astroglial and Neuronal Responses in Acute Hippocampal Slices

Dubbele Elektrofysiologische Opnames van synaptisch-opgeroepen astrogliale en Neuronale responsen bij acute hippocampus Slices

Astrocytes form together with neurons tripartite synapses, where they integrate and modulate neuronal activity. Indeed, astrocytes sense neuronal inputs ...

Preparation of Synaptic Plasma Membrane and Postsynaptic Density Proteins Using a Discontinuous Sucrose Gradient

Voorbereiding van Synaptic plasmamembraan en Postsynaptische Density eiwitten met behulp van een discontinue sucrosegradiënt

Neuronal subcellular fractionation techniques allow the quantification of proteins that are trafficked to and from the synapse. As originally described in ...

The Neuromuscular Junction: Measuring Synapse Size, Fragmentation and Changes in Synaptic Protein Density Using Confocal Fluorescence Microscopy

De neuromusculaire junctie: Meten Synapse Maat, Fragmentatie en Veranderingen in Synaptic Protein dichtheid met behulp van confocale fluorescentie microscopie

The neuromuscular junction (NMJ) is the large, cholinergic relay synapse through which mammalian motor neurons control voluntary muscle contraction. ...

Using Fluorescence Activated Cell Sorting to Examine Cell-Type-Specific Gene Expression in Rat Brain Tissue

Met behulp van fluorescentie-geactiveerde Cell Sorting voor Onderzoek Cell-type-specifieke genexpressie in Rat Brain Tissue

The brain is comprised of four primary cell types including neurons, astrocytes, microglia and oligodendrocytes. Though they are not the most abundant ...

Non-invasive Assessment of Changes in Corticomotoneuronal Transmission in Humans

Niet-invasieve beoordeling van veranderingen in de corticomotoneuronale transmissie bij mensen

The corticospinal pathway is the major pathway connecting the brain with the muscles and is therefore highly relevant for movement control and motor ...

Simultaneous Two-photon In Vivo Imaging of Synaptic Inputs and Postsynaptic Targets in the Mouse Retrosplenial Cortex

Simultaneous Two-photon In Vivo Imaging of Synaptic Inputs and Postsynaptic Targets in the Mouse Retrosplenial Cortex

Simultane twee-foton<em&gt; In Vivo</em&gt; Beeldvorming van Synaptic In- en Postsynaptische Doelen op Mouse retrospleniale Cortex

This video shows the craniotomy procedure that allows chronic imaging of neurons in the mouse retrosplenial cortex (RSC) using in vivo two-photon ...

The Optical Fractionator Technique to Estimate Cell Numbers in a Rat Model of Electroconvulsive Therapy

De optische fractioneringstechniek om cijfers te berekenen in een ratmodel van elektroconvulsieve therapie

Stereological methods are designed to describe quantitative parameters without making assumptions about size, shape, orientation and distribution of cells ...

Quantifying Acute Changes in Renal Sympathetic Nerve Activity in Response to Central Nervous System Manipulations in Anesthetized Rats

Acute wijzigingen kwantificeren van de renale sympathiek zenuw activiteit in reactie op het centrale zenuwstelsel manipulaties bij narcose ratten

Renal sympathetic nerve activity (RSNA) and mean arterial pressure are important parameters in cardiovascular and autonomic research; however, there are ...

Quantitative Measurement of Intrathecally Synthesized Proteins in Mice

Kwantitatieve meting van Intrathecaal gesynthetiseerde eiwitten bij muizen

Cerebrospinal fluid (CSF), a fluid found in the brain and the spinal cord, is of great importance to both basic and clinical science. The analysis of the ...