L’Université du Michigan utilise nos instruments Axon pour étudier les antagonistes des récepteurs NMDA

ENTREPRISE/UNIVERSITÉ

Université du Michigan

MEMBRES DE L’ÉQUIPE

Kevin S. Jones

Nichelle Jackson

PRODUITS UTILISÉS

Amplificateurs Patch-Clamp Axon Instruments

Amplificateur à microélectrodes MultiClamp 700B

Système d’acquisition de données à bruit de fond bas Axon Digidata 1550B plus HumSilencer

Suite logicielle pCLAMP 11

Le défi

Les canaux ioniques des récepteurs NMDA sont présents dans les neurones et sont fréquemment ciblés par les efforts de recherche. Outre leur rôle clé potentiel dans l’apprentissage et la mémoire, ils constituent également une cible pour la recherche sur les solutions thérapeutiques contre la maladie d’Alzheimer, la maladie de Parkinson, la schizophrénie et la dépression. Le Dr Kevin S. Jones et la doctorante Nichelle Jackson, de l’Université du Michigan, étudient les effets de deux antagonistes des récepteurs NMDA, la mémantine et le MK-801. Même si les deux médicaments se lient à la même région du canal ionique, ces deux antagonistes ont des effets extrêmement différents. Tandis que la mémantine est utilisée pour traiter les symptômes de la maladie d’Alzheimer, le MK-801 est connu pour induire des effets psychotiques. Nichelle émet l’hypothèse que ces différents effets sont dus aux différences dans la manière dont les médicaments interagissent avec le canal ionique.

L’objectif de la recherche de Nichelle est d’identifier les éléments structurels dans le pore du canal qui induisent ces différences. Elle utilise la mutagenèse dirigée pour introduire des mutations ponctuelles dans les canaux NDMA afin de déterminer les éléments structurels dans le pore du canal qui sont responsables des effets différents entre la mémantine et le MK-801.

Le groupe utilise des cellules rénales embryonnaires humaines comme système d’expression hétérologue pour mesurer dans quelle mesure les mutations ont un impact sur les variations d’amplitude et d’onde du courant des récepteurs NMDA une fois que les médicaments bloquent le pore du canal. Outre la nécessité d’équipements extrêmement sensibles pour détecter les petites variations de courant électrique, le groupe devait également pouvoir distribuer les antagonistes avec une précision temporelle élevée.

Nichelle Jackson

La solution

L’équipe utilise un amplificateur de micro-électrode MultiClamp™ 700B avec un numériseur Digidata 1550 avec technologie HumSilencer® et logiciel d’électrophysiologie pCLAMP pour faire l’acquisition de données. Ils utilisent les sorties numériques sur le numériseur pour contrôler un instrument à administration rapide de liquide. Cette approche permet un contrôle temporel précis de l’administration des médicaments et permet de contrôler l’intégralité de l’expérience en utilisant le logiciel pCLAMP.

Produits utilisés

Le système d’acquisition de données à faible bruit vous permet d’enregistrer plusieurs cellules à la fois pour des études de réseaux cellulaires sans bruit de la fréquence d’alimentation de 50/60 Hz. ​L’amplificateur microélectrodes MultiClamp™ 700B est un amplificateur de micro-électrode polyvalent et contrôlé par ordinateur conçu pour un enregistrement patch-clamp ou voltage-clamp dans la même tête. Grâce à ses nombreuses fonctions automatisées et à son conditionnement efficace du signal, elle est idéale pour de nombreuses applications, notamment la mesure de potentiel en courant imposé (current-clamp) à haute vitesse, le patch-clamp, la voltamétrie/ampérométrie, les mesures sélectives des ions et les enregistrements bicouches.

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Les résultats

L’intégration du mécanisme d’administration de liquide dans le paramétrage de l’électrophysiologie a été compliquée d’un point de vue technique, et l’équipe a contacté le Dr Jeffrey Tang chez Molecular Devices pour obtenir des conseils et de l’aide. La recherche en est à ses prémices, mais l’équipe a déjà identifié des résidus d’acides aminés dans le pore des récepteurs NMDA, lesquels impactent les propriétés pharmacologiques des antagonistes.

« Vous réussissez toujours ! Comme je vous l’ai dit plusieurs fois, l’assistance technique que vous offrez est la meilleure que j’ai jamais vue. Merci encore ! – Dr Jones. »