Name: swimming induced paralysis to assess dopamine signaling in caenorhabditis elegans
Uploaded: 2019-04-03T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Swimming Induced Paralysis to Assess Dopamine Signaling in Caenorhabditis elegans at JoVE.com

著者は、SWIP の自動分析と指導の博士ランディ ブレイクリー ラボから博士オサマ Refai を感謝したいです。この作品は、LC に NIH R01 DA042156 からの資金によって支えられました。

1. ソリューションとメディアの準備
<ol><li>KH2PO4 3.0 g (22.05 mM)、Na2HPO4 6.0 g (42.2 mM) を溶解することにより M9 バッファーを準備と 1 l の脱イオン水をオートクレーブ塩化ナトリウム 5.0 g (85.5 mM)。オートクレーブ滅菌後 1 M MgSO4 (オートクレーブ脱イオン水 100 mL の最終巻で 12 g) の 1.0 mL を追加します。結果 10 x のミックス 100 mL 900 ml のオートクレーブの M9 ?...

<ol>
	<li>de Bono, M., Villu Maricq, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+Substrates+of+Complex+Behaviors+in+C.+elegans.">Neuronal Substrates of Complex Behaviors in C. elegans.</a> Annual Review of Neuroscience. 28 (1), 451-501 (2005).</li><li>Sawin, E. R., Ranganathan, R., Horvitz, H. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=C.+elegans+Locomotory+Rate+Is+Modulated+by+the+Environment+through+a+Dopaminergic+Pathway+and+by+Experience+through+a+Serotonergic+Pathway.">C. elegans Locomotory Rate Is Modulated by the Environment through a Dopaminergic Pathway and by Experience through a Serotonergic Pathway.</a> Neuron. 26 (3), 619-631 (2000).</li><li>McDonald, P. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vigorous+Motor+Activity+in+Caenorhabditis+elegans+Requires+Efficient+Clearance+of+Dopamine+Mediated+by+Synaptic+Localization+of+the+Dopamine+Transporter+DAT-1.">Vigorous Motor Activity in Caenorhabditis elegans Requires Efficient Clearance of Dopamine Mediated by Synaptic Localization of the Dopamine Transporter DAT-1.</a> Journal of Neuroscience. 27 (51), 14216-14227 (2007).</li><li>Carvelli, L., Blakely, R. D., DeFelice, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dopamine+Transporter/Syntaxin+1A+Interactions+Regulate+Transporter+Channel+Activity+and+Dopaminergic+Synaptic+Transmission.">Dopamine Transporter/Syntaxin 1A Interactions Regulate Transporter Channel Activity and Dopaminergic Synaptic Transmission.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 105 (37), 14192 (2008).</li><li>Carvelli, L., Matthies, D. S., Galli, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+mechanisms+of+amphetamine+actions+in+Caenorhabditis+elegans.">Molecular mechanisms of amphetamine actions in Caenorhabditis elegans.</a> Molecular Pharmacology. 78 (1), 151-156 (2010).</li><li>Refai, O., Blakely, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Blockade+and+reversal+of+swimming-induced+paralysis+in+C.+elegans+by+the+antipsychotic+and+D2-type+dopamine+receptor+antagonist+azaperone.">Blockade and reversal of swimming-induced paralysis in C. elegans by the antipsychotic and D2-type dopamine receptor antagonist azaperone.</a> Neurochemistry International. , (2018).</li><li>Bermingham, D. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Atypical+MAP+Kinase+SWIP-13/ERK8+Regulates+Dopamine+Transporters+through+a+Rho-Dependent+Mechanism.">The Atypical MAP Kinase SWIP-13/ERK8 Regulates Dopamine Transporters through a Rho-Dependent Mechanism.</a> The Journal of Neuroscience. 37 (38), 9288-9304 (2017).</li><li>Nass, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+genetic+screen+in+Caenorhabditis+elegans+for+dopamine+neuron+insensitivity+to+6-hydroxydopamine+identifies+dopamine+transporter+mutants+impacting+transporter+biosynthesis+and+trafficking.">A genetic screen in Caenorhabditis elegans for dopamine neuron insensitivity to 6-hydroxydopamine identifies dopamine transporter mutants impacting transporter biosynthesis and trafficking.</a> Journal of Neurochemistry. 94 (3), 774-785 (2005).</li><li>Hardaway, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Forward+genetic+analysis+to+identify+determinants+of+dopamine+signaling+in+Caenorhabditis+elegans+using+swimming-induced+paralysis.">Forward genetic analysis to identify determinants of dopamine signaling in Caenorhabditis elegans using swimming-induced paralysis.</a> G3. 2 (8), 961-975 (2012).</li><li>Hardaway, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Glial+Expression+of+the+Caenorhabditis+elegans+Gene+swip-10+Supports+Glutamate+Dependent+Control+of+Extrasynaptic+Dopamine+Signaling.">Glial Expression of the Caenorhabditis elegans Gene swip-10 Supports Glutamate Dependent Control of Extrasynaptic Dopamine Signaling.</a> Journal of Neuroscience. 35 (25), 9409-9423 (2015).</li><li>Felton, C. M., Johnson, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dopamine+signaling+in+C.+elegans+is+mediated+in+part+by+HLH-17-dependent+regulation+of+extracellular+dopamine+levels.">Dopamine signaling in C. elegans is mediated in part by HLH-17-dependent regulation of extracellular dopamine levels.</a> G3. 4 (6), 1081-1089 (2014).</li><li>Lanzo, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Silencing+of+Syntaxin+1A+in+the+Dopaminergic+Neurons+Decreases+the+Activity+of+the+Dopamine+Transporter+and+Prevents+Amphetamine-Induced+Behaviors+in+C.+elegans.">Silencing of Syntaxin 1A in the Dopaminergic Neurons Decreases the Activity of the Dopamine Transporter and Prevents Amphetamine-Induced Behaviors in C. elegans.</a> Frontiers in Physiology. 9 (576), (2018).</li><li>Safratowich, B. D., Lor, C., Bianchi, L., Carvelli, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Amphetamine+activates+an+amine-gated+chloride+channel+to+generate+behavioral+effects+in+Caenorhabditis+elegans.">Amphetamine activates an amine-gated chloride channel to generate behavioral effects in Caenorhabditis elegans.</a> The Journal of Biological Chemistry. 288 (30), 21630-21637 (2013).</li><li>Safratowich, B. D., Hossain, M., Bianchi, L., Carvelli, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Amphetamine+Potentiates+the+Effects+of+-Phenylethylamine+through+Activation+of+an+Amine-Gated+Chloride+Channel.">Amphetamine Potentiates the Effects of -Phenylethylamine through Activation of an Amine-Gated Chloride Channel.</a> Journal of Neuroscience. 34 (13), 4686-4691 (2014).</li><li>Carvelli, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Amphetamine+activates+/+potentiates+a+ligand-gated+ion+channel.">Amphetamine activates / potentiates a ligand-gated ion channel.</a> Channels (Austin). 8 (4), 294-295 (2014).</li><li>Hardaway, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=et+al.An+open-source+analytical+platform+for+analysis+of+C.+elegans+swimming-induced+paralysis.">et al.An open-source analytical platform for analysis of C. elegans swimming-induced paralysis.</a> Journal of Neuroscience Methods. 232, 58-62 (2014).</li><li>L&#252;ersen, K., Faust, U., Gottschling, D. -. C., D&#246;ring, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gait-specific+adaptation+of+locomotor+activity+in+response+to+dietary+restriction+in+Caenorhabditis+elegans.">Gait-specific adaptation of locomotor activity in response to dietary restriction in Caenorhabditis elegans.</a> The Journal of Experimental Biology. 217, 2480-2488 (2014).</li><li>Porta-de-la-Riva, M., Fontrodona, L., Villanueva, A., Cer&#243;n, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Basic+Caenorhabditis+elegans+methods:+synchronization+and+observation.">Basic Caenorhabditis elegans methods: synchronization and observation.</a> Journal of Visualized Experiments. (64), e4019 (2012).</li><li>Lamitina, S. T., Morrison, R., Moeckel, G. W., Strange, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adaptation+of+the+nematode+Caenorhabditis+elegans.+to+extreme+osmotic+stress.">Adaptation of the nematode Caenorhabditis elegans. to extreme osmotic stress.</a> American Journal of Physiology-Cell Physiology. 286 (4), 785-791 (2004).</li><li>Masoudi, N., Ibanez-Cruceyra, P., Offenburger, S. -. L., Holmes, A., Gartner, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tetraspanin+(TSP-17)+Protects+Dopaminergic+Neurons+against+6-OHDA-Induced+Neurodegeneration+in+C.+elegans.">Tetraspanin (TSP-17) Protects Dopaminergic Neurons against 6-OHDA-Induced Neurodegeneration in C. elegans.</a> PLoS Genetics. 10 (12), 1004767 (2014).</li><li>Jayanthi, L. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Caenorhabditis+elegans+gene+T23G5.5+encodes+an+antidepressant-+and+cocaine-sensitive+dopamine+transporter.">The Caenorhabditis elegans gene T23G5.5 encodes an antidepressant- and cocaine-sensitive dopamine transporter.</a> Molecular Pharmacology. 54 (4), 601-609 (1998).</li></ol>

ここでは、線虫の行動分析、SWIP を実行するステップバイ ステップ プロトコルについて述べる。このプロトコルはないの主要な技術的なハードルがこの試金非常にユーザーがフレンドリーなこと、シンプルでわかりやすいです。それにもかかわらず、分析を効果的に実行するために考慮すべきいくつかの重要な側面があります。
食餌療法の制限に影響を与える SWI...

動物は、さまざまな複雑なシグナリング プロセスによって調整される別の神経伝達物質によって仲介される生得的で複雑な動作を実行します。神経伝達物質ドーパミン (DA) は、学習、運動機能と報酬の処理を含む種を渡って非常に節約された行動を仲介します。
交尾、学習、採餌、運動、産卵など DA によって規制されている多くを含む著しく複雑な動作を示しますのみ 302 ニューロンから成る比較的シンプルでもマップされた神経系と土壌線虫C. elegans、1。 その他の機能、短いライフ サイクルと扱いやすさ、シグナル分子の保全、の中で保存された行動の神経基盤を研究するためのモデルとして線虫を使用する利点を強調表示します。
両性具有者c. の elegansを含む 8 つのドーパミン作動性ニューロン。これらに加えて、雄には交尾目的の六つの追加のペアが含まれます。これらのニューロンは、哺乳類のように DA を合成し、DA トランスポーター (DAT 1)、DA ドーパミン作動性ニューロンにシナプス間隙で解放を輸送するドーパミン作動性ニューロン、排他的に見られる膜蛋白質を表現します。また、合成、包装と DA のリリースの各ステップに関与するタンパク質のほとんどはワームと人間の非常に節約されるのような哺乳類で、DA を調節する給餌行動と線虫2歩行。
線虫は、固体表面上をクロールし、水中における特徴的なスラッシング挙動で泳ぐ。興味深いことに、DAT 1 (dat 1) の表現に欠けている突然変異体は通常固体表面上のクロールが水に漬してスイミングを維持するために失敗します。この現象は、スイミングによる麻痺、あるいは SWIP に名付けられました。前の実験は SWIP が一部では、最終的に overstimulates D2 のようなシナプス後受容体 (DOP 3) シナプス間隙に DA の過剰によって引き起こされることを示した。もともと、 dat 1ノックアウト動物3で同定されたが SWIP で DAT (例えば、イミプラミン4) の妨害活動する薬と扱われる野生型動物観察もや DA リリース (例えば、アンフェタミン5) を誘発します。その一方で、薬理学的または遺伝的操作ダの合成と放出を回避と DOP 3 受容体機能のブロックは SWIP6を防止します。一緒に取られて、これらの既にパブリッシュされたデータがドーパミン作動性シナプス3,4,7内変異蛋白質によって引き起こされる行動への影響を検討し、採用の信頼性の高いツールとして SWIP を確立しています。DA7,8,9,10、11,12をシグナル伝達に関与する新規規制経路を識別するための遺伝的画面に転送します。さらに、生きている動物の行動の薬剤誘発性の容易に定量化可能な読み出しを提供することにより SWIP アンフェタミン (AMPH) のような薬剤の作用機序の解明できアザペロン、ドーパミン作動性のシナプス5,6,13,14,15。
SWIP の試金を実行するプロトコルは、16の前に記載されています。ここでは、方法論と SWIP を効果的に実行するc. の elegansのコミュニティのための視覚的なガイドを提供することを目標に分析を実行するセットアップ詳細に述べる。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:992px;" width="991">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Aluminum foil</td>
			<td style="width:260px;">Reynolds wrap</td>
			<td style="width:267px;">1091835</td>
			<td style="width:171px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Amphetamine</td>
			<td style="width:260px;">Sigma</td>
			<td style="width:267px;">51-63-8&#160;&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Autoclave</td>
			<td style="width:260px;"></td>
			<td style="width:267px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Bacterial Incubator</td>
			<td style="width:260px;">New Brunswick scientific</td>
			<td style="width:267px;">M1352-0000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Bacteriological grade, Agar</td>
			<td style="width:260px;">Lab Scientific, Inc</td>
			<td>&#160;A466</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Bacto (TM) Peptone</td>
			<td style="width:260px;">BD</td>
			<td>REF 211677</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Calcium Chloride (dihydrate)</td>
			<td style="width:260px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:267px;">C3881</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Camera&#160;</td>
			<td style="width:260px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:267px;">U-CMAD3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Centrifuge&#160;</td>
			<td style="width:260px;">Eppendorf 5810R 15amp</td>
			<td style="width:267px;">E215059</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Cholesterol</td>
			<td style="width:260px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:267px;">57-88-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Deionised water</td>
			<td style="width:260px;">Millipore</td>
			<td style="width:267px;">Z00QSV0WW</td>
			<td>Milli-Q</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Depression glass spot plate</td>
			<td style="width:260px;">Corning</td>
			<td style="width:267px;">Corning, Inc. 722085</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Erlenmeyer flask</td>
			<td style="width:260px;">ThermoFisher</td>
			<td style="width:267px;">4103-0250PK</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Eye lash</td>
			<td style="width:260px;"></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Glass slide</td>
			<td style="width:260px;">Fisherbrand</td>
			<td>12-550-15</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Graphing and statistical software</td>
			<td style="width:260px;">Prism</td>
			<td style="width:267px;"></td>
			<td>Graphpad 5</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">HEPES</td>
			<td style="width:260px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:267px;">RB=H3375 &#38; H7006</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Hypochlorite</td>
			<td style="width:260px;">Hawkins</td>
			<td style="width:267px;">Sodium Hypochlorite 4-6%, USP&#34; 1 gal</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">LB Broth, Miller</td>
			<td style="width:260px;">Fisher</td>
			<td style="width:267px;">BP1426</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Magnesium Chloride (Hexahydrate)</td>
			<td style="width:260px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:267px;">RB=M0250</td>
			<td>500g</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Magnesium sulfate (heptahydrate)</td>
			<td style="width:260px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:267px;">M1880</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Magnetic stir bar</td>
			<td style="width:260px;">Fisherbrand</td>
			<td style="width:267px;">16-800-510&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Microcentrifuge tubes</td>
			<td style="width:260px;">ThermoFisher</td>
			<td style="width:267px;">69715</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">NA 22 bacteria</td>
			<td style="width:260px;">CGC</td>
			<td style="width:267px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Nystatin</td>
			<td style="width:260px;">Sigma</td>
			<td style="width:267px;">1400-61-9</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Osmometer</td>
			<td style="width:260px;">Advanced Instruments, Inc</td>
			<td style="width:267px;">Model 3320</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Pasteur Pipettes</td>
			<td style="width:260px;">Fisherbrand</td>
			<td style="width:267px;">13-678-20A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Petriplates</td>
			<td style="width:260px;">Falcon</td>
			<td style="width:267px;">351007</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">pH Meter</td>
			<td style="width:260px;">Orion VersaStar Pro</td>
			<td style="width:267px;">IS-68X591202-B 0514</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Polystrine conical tubes</td>
			<td style="width:260px;">Falcon</td>
			<td style="width:267px;">352095</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Potassium Chloride</td>
			<td style="width:260px;">Sigma-Aldrich&#160;</td>
			<td style="width:267px;">P9541</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Potassium dihydrogen phosphate</td>
			<td style="width:260px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:267px;">7778-77-0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Potassium Phosphate - DIBASIC</td>
			<td style="width:260px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td>P-8281</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Potassium Phosphate - MONOBASIC</td>
			<td style="width:260px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td>P0662</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Serological pipettes</td>
			<td style="width:260px;">VWR</td>
			<td style="width:267px;">10ml=89130-898</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Shaker</td>
			<td style="width:260px;">Reliable Scientific</td>
			<td>55S 12x16</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Sodium Chloride</td>
			<td style="width:260px;">Fisher</td>
			<td>RB=BP358-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Sodium dihydrogen Phosphate</td>
			<td style="width:260px;">Fisher</td>
			<td style="width:267px;">RB=S381</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Spreadsheet</td>
			<td style="width:260px;">MS office</td>
			<td style="width:267px;"></td>
			<td>Microsoft Excel</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Stereo Microscope</td>
			<td style="width:260px;">Zeiss</td>
			<td style="width:267px;">Model tlb3. 1 stemi2000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Sterile Pipette tips</td>
			<td style="width:260px;">Various</td>
			<td style="width:267px;">02-707-400</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Sucrose</td>
			<td style="width:260px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:267px;">RB=S5016</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Superglue</td>
			<td style="width:260px;">Loctite</td>
			<td style="width:267px;">1647358 .14 oz.</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">SwimR sofware</td>
			<td style="width:260px;">10.18129/B9.bioc.SwimR</td>
			<td style="width:267px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:295px;">Tracker 2</td>
			<td style="width:260px;">Worm Tracker 2.0</td>
			<td style="width:267px;">www.mrc-lmb.cam.ac.uk/wormtracker/</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Video recording software</td>
			<td>Virtualdub</td>
			<td style="width:267px;">http://www.virtualdub.org/</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

swimming induced paralysis to assess dopamine signaling in caenorhabditis elegans

このプロトコルで記述されているスイミング アッセイは、シナプスのドーパミンを調整する蛋白質を識別するために有効なツールです。哺乳類と同様に、ドーパミン (DA) はc. の elegans学習や運動の活動を含むいくつかの機能を制御します。DA リリース (アンフェタミン (AMPH) 治療など) を刺激するまたは DA クリアランスを防止する条件 (DA トランスポータを欠けている動物など (dat 1)をニューロンに DA を reaccumulating ことができません) 細胞外 DA の過剰生成最終的に抑制した歩行運動の結果。この動作は、動物は、水中で泳ぐときに特に顕著です。実際には、野生の種類の動物は、長時間泳ぎ続ける、 dat 1 null 変異体と野生型 AMPH で扱われてまたは DA トランスポーターの阻害剤は井戸の底に沈むし、移動しないでください。この現象は、「スイミングによる麻痺」(SWIP) と呼ばれます。SWIP アッセイは十分に確立されたが、法の詳細な説明が欠けています。ここでは、我々 は SWIP を実行するステップバイ ステップ ガイドをについて説明します。アッセイを行う後期幼生段階 4 動物はコントロール ショ糖液 AMPH の有無を含むガラス スポットに配置されます。動物は、株分け業の堅実で可視化によって手動でまたは自動的にカメラで記録することによってマウントの遊泳行動を獲得しています。動画では、スラッシング周波数とヒート マップの形で麻痺の視覚的表現を生成の追跡ソフトウェアを使用しては分析しています。手動および自動の両方のシステムは動物の遊泳能力の簡単に定量化可能な読み出しを保証し、したがってベアリング ドパミン神経系内の変異動物または補助遺伝子スクリーニングを促進します。また、SWIP は AMPH など乱用薬物の作用の機構を解明する使用ことができます。

AMPH 処理による SWIP アッセイの例を提示します。図 1は、前述のアッセイ セットアップの概略図を示します。マニュアル測定、同期遅延 L4 虫がまつげやプラチナで収集した約 8-10 年齢を選ぶし、ガラス スポット プレート 200 mOsm/L ショ糖 (コントロール ソリューション) の 0.5 mm AMPH ショ糖 40 μ L でいっぱい、SWIP のテストに配置されます。
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Swimming Induced Paralysis to Assess Dopamine Signaling in Caenorhabditis elegans

カエノラブディティス ・ エレガンスにおけるドーパミン伝達を評価するスイミング麻痺

スイミングによる麻痺 (SWIP) は確立された行動アッセイ ドーパミン線虫(C. elegans) におけるシグナル伝達の基本的なメカニズムを研究するために使用します。しかし、分析を実行する詳細な方法が欠けています。ここでは、SWIP のステップバイ ステップのプロトコルについて述べる。

The swimming assay described in this protocol is a valid tool to identify proteins regulating the dopaminergic synapses. Similar to mammals, dopamine (DA) ...

この手順の全体的な目標は、水泳誘発麻痺またはSWIP、C.elegansのドーパミンシグナル伝達を評価するための行動アッセイを実証することです。SWIPは、内またはドーパミン作動性シナプスに関連する遺伝子の迅速な同定を可能にする。この方法は、薬物またはドーパミン輸送体での突然変異によって引き起こされる過剰の細胞外ドーパミンによって生じる効果の調査を可能にする。アッセイ中にテストされたすべてのワームが同じ時間泳ぐようにするには、動物を迅速に溶液に移す必要があります。手順を実証するシリシャ・クドゥマラとセリーヌ・ソッシです。彼らは二人とも私の研究室で働いています。ワームスターター培養を設定するには、滅菌ヘラを使用して、よく供給されたC.elegansを含むプレートから寒天の小片を切断し、寒天片を個々のNA22大腸菌プレートに移します。20°Cでプレートを3〜4日間インキュベートした後、ステレオ顕微鏡下でグラビド大人の存在を視覚的に確認する。ワームの同期された集団を得るために、グラビッド大人でいっぱいのプレートに水を噴出する。プレートをそっと旋回してワームを取り除き、処分ピペットを使用してワームを15ミリリットルのポリスチレン円錐管に移します。第2のプレートからチューブにワームを引っ張った後、洗浄ごとに15ミリリットルのオートクレーブ水で3回の洗浄のために遠心分離によってワームを収集します。水は最後の洗浄後に透明に見えるはずです。最後の遠心分離の後、作りたての亜塩素酸ナトリウム水酸化ナトリウム溶液を5ミリリットル加えて、ボルテックスと急速に混合します。ロッカーにチューブをインキュベートし、ガラス顕微鏡スライドにワーム溶液を一滴置き、2分ごとに4〜8分間ステレオスコープの下でワーム溶解がないか確認します。約70%の虫が固まり卵が放出されると、すぐに卵バッファーを加えてライシスを停止します。その後、胚とワームの死体を遠心分離し、残りの漂白剤を除去するために、洗剤の間に新鮮な卵バッファーでペレットを再懸濁します。最後の洗浄後、ペレットは白く表示されます。ペレットを5ミリリットルのオートクレーブ水と60%スクロースの5ミリリットルで再懸濁し、遠心分離によって胚を死体から分離する。密度勾配分離後に遠心分離機からチューブを慎重に取り出し、ガラスパスツールピペットを使用して、上部半月板に浮かぶ胚の3〜4ミリリットルを新しい15ミリリットルの円錐形チューブに移します。胚をオートクレーブ水で3回洗浄し、ショ糖を取り除き、続いてM9バッファーに3回洗浄します。最後の洗浄の後、卵が孵化し、L1幼虫段階にとどまることを可能にするために、新鮮なM9バッファーの10ミリリットルで一晩シェーカーに胚をインキュベートします。シェーカーで14時間を過ぎなかった後、L1幼虫をオートクレーブ水で3回洗い、幼虫が放出するフェロモンを取り除き、幼虫ペレットを1ミリリットルの水で再懸濁させます。ワームのアリコートを1〜10の比率に希釈し、ガラススライドに1:10マイクロリットルの落下を加え、ステレオ顕微鏡の下でワームを数えます。ワームの平均数を取得する場合は、この手順を繰り返します。ピペットを使用して、ワーム溶液の十分な液滴を室温NA22プレートに加え、培養のために3番目のワームに約10回播種し、滴が乾燥するまでプレートを半分開いたままにしておきます。その後、プレートを覆い、20°Cで約44〜48時間、またはステレオ顕微鏡で視覚的に確認されたように、ワームがL4後期に達するまでインキュベートします。SWIPの手動評価のために、ガラススポットプレートに0.5ミリモルアンフェタミンの有無にかかわらず40マイクロリットルの制御溶液を加える。ステレオスコープの下で、まつげピックで8〜10後期L4ステージワームを選び、ワームがピックから離れて溶液に泳ぐまで、溶液を含む井戸にピックを沈めます。タイマーを開始します。井戸に放出されたワームの数を記録し、SWIPを示すワームの数を1分ごとに観察し、合計10分間記録します。手順の最後に、生データをスプレッドシートにコピーし、1分間に麻痺したワームの数をアッセイ全体でテストしたワームの総数で割り、100を掛けることで麻痺したワームの割合を計算します。パーセント値を任意のグラフおよび統計ソフトウェアにコピーし、XY グラフ形式を使用して Y 軸に SWIP のパーセント値を、X 軸に時間をプロットします。対照およびアンフェタミン処理群の統計分析と治療時間は、例えば双方向のANOVAおよびポストホック分析を用いて行うことができる。水泳による麻痺の自動分析のために、カメラ、ワームトラッカーソフトウェア、スクリプトを設定してトラッキングソフトウェア分析を実行し、まつげピックを使用して、前述のように単一の後期L4ワームをガラススポットプレートに配置します。次に、一度に1つのワームの水泳ビデオを記録し、ワームトラッカーソフトウェアを使用してボディベンドの頻度を計算し、追跡ソフトウェアに付属するスクリプトに従ってワームスラッシング周波数を取得し、ワームスラッシングデータからヒートマップを生成します。制御ソリューションでテストされたワームのほとんどは、少なくとも10分間連続して泳ぎます。コントロールまたはアンフェタミンのいずれかに曝露されたワームは、観察の最初の分でSWIPを示さない。しかし、対照溶液で処理されたワームは10分間泳ぎ続けるが、アンフェタミンで処理されたワームは2分間の治療の後にSWIPを示し始める。そして10分後、動物の66%がSWIPを示す。ここで、コントロールまたはアンフェタミンに曝露された動物のヒートマップの例は、アンフェタミン処理動物において観察される麻痺のかなりの増加を示している。このアッセイを試みる前に、C.elegansのピッキングと発達ステージングをよく知っているはずです。SWIP挙動におけるドーパミン作動系の関与は、ドーパミン作動性タンパク質の発現を欠く動物を用いて、またはレセルピンを用いたドーパミン小胞の枯渇によって確認されるべきである。SWIPは、ドーパミン作動性シナプスに作用する薬物の作用機序に関与する新しいタンパク質の同定に役立つ可能性がある。

Research

JoVE Journal

Behavior

Swimming Induced Paralysis to Assess Dopamine Signaling in Caenorhabditis elegans

Creating Dynamic Images of Short-lived Dopamine Fluctuations with lp-ntPET:  Dopamine Movies of Cigarette Smoking

喫煙のドーパミン作品：LP-ntPETと短命ドーパミン変動の動的イメージの作成

We describe experimental and statistical steps for creating dopamine movies of the brain from dynamic PET data. The movies represent minute-to-minute ...

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ビート難聴を暴く：同期指タッピングと知覚タイミングタスクを検出リズム障害

A set of behavioral tasks for assessing perceptual and sensorimotor timing abilities in the general population (i.e., non-musicians) is presented here ...

A Procedure to Observe Context-induced Renewal of Pavlovian-conditioned Alcohol-seeking Behavior in Rats

ラットにおけるパブロフ付きアルコール探索行動の状況誘発性のリニューアルを観察する手順

Environmental contexts in which drugs of abuse are consumed can trigger craving, a subjective Pavlovian-conditioned response that can facilitate ...

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覚醒ラットにおける口腔内味物質投与の間に高速スキャンサイクリックボルタンメトリーと迅速ドーパミンダイナミクスの検討

Rapid, phasic dopamine (DA) release in the mammalian brain plays a critical role in reward processing, reinforcement learning, and motivational control. ...

Eye-Tracking Control to Assess Cognitive Functions in Patients with Amyotrophic Lateral Sclerosis

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Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a neurodegenerative disorder with pathological involvement of upper and lower motoneurons, subsequently leading to ...

Reversible Cooling-induced Deactivations to Study Cortical Contributions to Obstacle Memory in the Walking Cat

リバーシブルの冷却誘起 Deactivations 歩行猫障害メモリへの皮質の貢献を研究するには

On complex, naturalistic terrain, sensory information about an environmental obstacle can be used to rapidly adjust locomotor movements for avoidance. For ...

Biomechanical Analysis Methods to Assess Professional Badminton Players' Lunge Performance

プロのバドミントン選手のランジパフォーマンスを評価する生体力学的分析法

Under the condition of simulating a badminton court in the laboratory, this study used the injury mechanism model to analyze the maximal right lunge ...

Using Facial Electromyography to Assess Facial Muscle Reactions to Experienced and Observed Affective Touch in Humans

人間の経験と観測された情緒的なタッチに顔面筋の反応を評価するために顔面筋電図

"Affective" touch is believed to be processed in a manner distinct from discriminatory touch and to involve activation of C-tactile (CT) afferent fibers. ...

A Standardized Protocol for Preference Testing to Assess Fish Welfare

魚の福祉を評価するための優先テストのための標準化されたプロトコル

Animal welfare assessment techniques try to take into consideration the specific needs and wants of the animal in question. Providing enrichment (the ...

Assessment of Memory Function in Pilocarpine-induced Epileptic Mice

ピロカルピン誘導てんかんマウスにおける記憶機能の評価

Cognitive impairment is one of the most common comorbidities in temporal lobe epilepsy. To recapitulate epilepsy-associated cognitive decline in an animal ...

カエノラブディティス ・ エレガンスにおけるドーパミン伝達を評価するスイミング麻痺

カエノラブディティス・エレガンスにおけるドーパミン伝達を評価するスイミング麻痺