미시간 대학은 우리의 Axon 장비를 사용하여 NMDAR 수용체 차단제를 연구합니다.
기업/대학교
미시간 대학
팀 구성원
Kevin S. Jones
Nichelle Jackson
사용한 제품
Axon Instruments 패치 클램프 증폭기
MultiClamp 700B 미세 전극 증폭기
Axon Digidata 1550B Low-Noise 데이터 획득 시스템 및 HumSilencer
pCLAMP 11 소프트웨어 제품군
도전
NMDAR 이온채널은 뉴런에서 발견되며, 빈번하게 연구되는 대상입니다. 이 이온채널은 학습, 기억과 관련하여 잠재적인 핵심 역할을 수행하는 것 이외에도, 알츠하이머병, 파킨슨병, 조현병 , 우울증 치료 솔루션을 위한 연구 대상이기도 합니다. 미시간 대학의 Kevin S. Jones 박사와 박사과정 학생인 Nichelle Jackson은 2개의 NMDAR 수용체 차단제인 Memantine과 MK-801의 효과를 연구하고 있습니다. 두 약물은 모두 이온채널의 같은 영역에 결합하지만, 이 두 길항제는 전혀 다른 효과를 냅니다. Memantine이 알츠하이머병 증상의 치료에 사용되는 반면, MK-801은 정신병적 증상을 유도하는 것으로 알려져 있습니다. Nichelle은 약물이 이온채널과 상호작용하는 방식 차이에서 서로 다른 효과가 발생한다는 가설을 세웠습니다.
Nichelle의 연구 목표는 이러한 차이를 매개하는 채널 구멍 내의 구조적 구성요소를 식별하는 것입니다. 부위 특이적 돌연변이 유도를 이용하여 NDMA 채널에 점돌연변이가 발생하도록 하여 Memantine과 MK-801의 서로 다른 효과를 유발하는 채널 구멍 내의 구조적 구성요소를 확인하였습니다.
연구그룹은 약물이 채널 구멍을 차단한 후 NMDAR 전류의 진폭과 파형의 변화에 돌연변이가 어떠한 영향을 미치는지 측정하기 위해 인간 배아 신장(HEK) 세포를 이형 발현 시스템으로 사용합니다. 연구그룹은 전류의 작은 변화를 측정하기 위해 극도로 민감한 장비 이외에도 높은 시간 정밀도로 길항제를 전달할 수 있는 방법이 필요했습니다.
솔루션
연구팀은 데이터를 획득하기 위해 MultiClamp™ 700B 마이크로 전극 증폭기와 함께 HumSilencer® 기술 및 pCLAMP 전기생리학 소프트웨어를 활용한 Digidata 1550 Digitizer를 사용하고 있습니다. Digitizer에서의 디지털 출력을 사용하여 빠른 유체 전달 장비를 제어합니다. 이 접근법은 약물 전달에 있어 정밀한 시간 제어를 제공하며, pCLAMP 소프트웨어를 사용하여 전체 실험을 제어할 수 있도록 합니다.
pCLAMP 11 소프트웨어 제품군
Axon Digidata 1550B Low-Noise 데이터 획득 시스템 및 HumSilencer
MultiClamp 700B 미세 전극 증폭기
Axon Instruments 패치 클램프 증폭기
사용한 제품
Low Noise 데이터 획득 시스템에서는 50/60Hz 선주파수 노이즈 없이 세포 네트워크 연구에서 1회당 여러 개의 세포를 기록할 수 있습니다. MultiClamp™ 700B 마이크로 전극 증폭기는 동일한 헤드스테이지 내에서 패치 전압 클램프 또는 고속 전류 클램프 기록을 위해 설계된 다재다능한 성능의 컴퓨터 제어 마이크로 전극 증폭기입니다. 고속 전류 클램프, 패치 클램프, 전압전류법/전류법, 이온 선택적 측정 및 이중층 기록 등 다양한 응용 분야에 적합한 여러 가지 자동화 기능 및 효과적인 신호전달이 포함됩니다.
결과
전기생리학 설정과 유체 전달 메커니즘의 통합이 기술적 측면에서 어려웠으므로, 연구팀은 Molecular Devices의 Jeffrey Tang 박사의 조언과 지원을 얻기 위해 연락을 취했습니다. 연구는 초기 단계였으나, 연구팀은 길항제의 약리학적 속성에 영향을 미치는 NMDAR 구멍의 아미노 잔기를 이미 식별한 상태였습니다.