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Articles by Kelly L. Rogers in JoVE
JoVE Immunology and Infection
利用生物发光成像之间调查的协同作用肺炎链球菌 A型流感病毒的婴儿小鼠
1Department of Microbiology and Immunology, University of Melbourne, 2Laboratory of Pediatric Infectious Diseases, Radboud University Nijmegen Medical Centre, 3The Centre for Dynamic Imaging, The Walter and Eliza Hall Institute for Medical Research
与A型流感病毒并发感染是牵连在无症状的侵袭性肺炎球菌疾病的诱导因素之一
Other articles by Kelly L. Rogers on PubMed
偏头痛的分子机制： 药物基因组学的前景。
偏头痛是一种常见的复杂疾病，影响人口的很大一部分并因此招致社会巨大的经济负担。是单方面和通常伴有恶心、 呕吐、 畏光、 和 phonophobia 的经常性头痛的特点是混乱。临床特征的范围很广，与其他神经系统疾病，并发的诊断和管理障碍的共病的证据。尽管类的药物，称为 triptans （5-HT(1B/1D) 受体激动剂 5-羟色胺) 已被证明能有效地治疗偏头痛患者很多，治疗可能在未来进一步加强通过确定药物有选择性地针对造成这种疾病易感性的分子机制。偏头痛基因，是复杂的家族性紊乱的严重程度和个人的敏感性是最有可能受可能不同家庭间的几个基因。参与对偏头痛的遗传易感性的基因组变异的鉴定应有助于更有效的诊断和治疗应用开发。遗传分析，结合我们知识的疗效的药物，应启用特定的个人量身定做的治疗的发展。
基因编码发光记者与当地的 Ca2 + 动态可视化效果。
本地 Ca2 + 信号的不同发育阶段和/或在特定的单元格类型的测量是重要的理解方面的大脑的功能。光激发荧光成像技术的使用可以导致光毒性、 漂白和自动荧光。相比之下，发光不需要的辐射能量输入，因此可以长时期，具有很高的时间分辨测量。光蛋白基因编码的 Ca(2+) 敏感生物发光蛋白，但是，其低量子产量可防止 Ca2 + 单个细胞反应的动态测量。为了克服这种限制，我们最近报道的 bi 功能 Ca2 + 记者基因，光绿色荧光蛋白-蛋白 (GA)，这专门为了提高光输出和光蛋白嵌合体的稳定性 [五.博贝，et al，PNAS （2000 年），97，7260 7265]。在当前的研究中，我们基因有针对遗传算法的不同微区重要的突触传递，包括线粒体、 内质网、 突触小泡与突触后密度。我们可以展示这些记者启用实时测量单个使用生物发光的哺乳动物神经元亚细胞 Ca2 + 变化。这些记者高信号的信噪比也很重要的是它的 Ca2 + 中的神经元的文化和组织切片的细胞-细胞通信的动态可视化。另外，我们证明这种方法在前体内的哺乳动物的视网膜上，外部光输入应控制在这一范式的筹备工作中的实用程序。这表示非侵袭性监测当地的 Ca2 + 动态和蜂窝通信组织或整个动物研究中的一种新分子成像方法。
红移基于光蛋白的发光记者体内成像 Ca2 信号。
钙的实时可视化 （Ca(2+)) 动力学在整个动物将使理解复杂的细胞功能的重要进展。光基因编码发光经记者绿色荧光蛋白-蛋白 (GA) 允许无创检测中自由移动小鼠细胞经信号。但是，辐射谱的 GA 并非最佳检测从整个动物在深部组织的活动。为了克服这种限制，两个新记者基因建造了融合黄色荧光蛋白 （Venus） 和单体红色荧光蛋白 （mRFP1） 向光蛋白。光蛋白化学发光能量转移到金星 (VA) 是高效和产生峰值发射谱的光蛋白 58 nm 红移。这大大提高了通过组织，如皮肤和胸部笼光子传输。虽然 Ca(2+) 诱导发光光谱的 mRFP1-光蛋白 (RA) 是类似于光蛋白，还有以上 600 nm 对应于 mRFP1 的峰值排放的一个小高潮。少量的光蛋白和 mRFP1 之间的能量转移产量比例最高的 600 以上全部光发射谱与遗传算法和弗吉尼亚相比 nm因此，RA 也检测到从脑区的灵敏度更高。VA 和 RA 将因此提高到经光纤接入信号事件在更深的组织，如心脏和大脑，并提供工程新杂交分子的洞察力。
在 Ca 的果蝇大脑信号的活体生物发光成像。
许多不同细胞信号转导普遍受有高度可变振幅和动力学性质的经 [经] 浓度上升。光学成像可以提供定性经信号参与神经电生理功能的时间和空间方面的手段。需要探索不同动态方面的这一系统的果蝇的大脑信号经活体成像的新方法。在这里研究中，发光经记者 GFP-光蛋白 (GA) 在不同的神经结构有针对性地表达的转基因果蝇进行全脑经成像。光子计数基于的技术被用来进行连续录音的游离 [经] 小时以上。重建图像和分析数据的时间积分的挑选是脱机根据信号强度。这种方法允许与胆碱能传输有待确定的全脑功能成像的特定神经结构关联的唯一经响应。值得注意的是，[经] 瞬变蘑菇机构 (MBs) 尼古丁刺激后的附有延迟的中学 [经] 崛起 (最迟 15 分钟) 在 MB 叶。响应延迟是敏感的 thapsigargin，这表明 intra-cellular 经商店的作用。此外，它被减少头套突变的苍蝇，在学习和记忆而受损。因此对于学习经信号转导通路和苍蝇的大脑中的神经电生理过程的功能映射很有用生物发光成像。
钙信号的小鼠的无创性活体成像。
经内细胞微区的快速和瞬态海拔在许多信号转导通路的调控中发挥关键作用。此处所述是遗传的做法，用于非侵入性检测本地化经浓度 （在活的动物使用生物发光成像法 （BLI） [Ca(2+)]) 升。有条件地表达 Ca(2+) 敏感发光记者到线粒体矩阵为目标的绿色荧光蛋白光蛋白转基因小鼠中几个实验范式进行了研究。内的线粒体矩阵的快速 [经] 上涨可以单抽搐肌肉收缩期间随时检测到。[经] 全身模式中自由移动小鼠和癫痫发作期间监测下进行。此外，在线粒体 [经] 变化相关到行为的新生小鼠长期的全身录制过程中观察睡眠/唤醒周期的组件。只要整个身体中自由移动的动物需要信息，特别是在行为和发育研究期间，此非侵入式的成像技术打开经信号分析的新途径。
电子倍增的单个单元格 Ca2 + 电荷耦合探测器基于生物发光录制。
建设与应用的基因编码细胞内钙离子浓度 ([Ca2 +] 我) 指标已有花纹的历史。兴奋的新探测器的创作权提出往往跟失望时发现首次示威游行的 [Ca2 +] 我感知能力不能利用到真正科学进步。从 Aequorea 维多利亚克隆重组载脂蛋白-光蛋白是第一个 Ca2 + 敏感蛋白基因有针对性的往亚细胞车厢。水母，在生物荧光共振能量转移 （BRET) 之间 Ca2 + 绑定光蛋白和绿色荧光蛋白 (GFP) 发出绿色光。同样，Ca2 + 敏感发光记者经历布雷特 · 建成有之间光蛋白和绿色荧光蛋白，以及最近与其他荧光蛋白变异。这些杂交蛋白显示红移谱和有较高的光照强度和稳定性相比仅光蛋白。我们报告布雷特 · 测量的单个单元格 [Ca2 +] 基于电子倍增电荷耦合探测器 (EMCCD) 成像相机技术，安装在生物发光或常规显微镜的使用。第一次，我们的结果显示，这些新技术如何使简易长期的 [Ca2 +] 我一级监测单个单元格，可省却昂贵、 脆弱，和尖端设备基于图像-光子探测器 (IPD)，直到现在，这种类型的动态布雷特 · 实验技术只诉诸。
中移动啮齿类动物的实时生物发光成像的新设备。
生物发光成像法 （BLI） 允许转基因的细胞、 细菌、 或表达荧光素酶 （即，萤火虫、 肾或光蛋白） 的动物的生物学功能的检测。鉴于高灵敏度和最小毒性 BLI，体内研究分子事件可以执行通过在啮齿类动物的生活。到目前为止中生活的动物, 生物发光检测需要暴露时间过长符合动态研究信号通路或 nonanaesthetised 自由移动的动物。在这里我们发展成像系统，它允许： 1.发光 25 使用光子计数模式下和 2 中运行的第三代强化的电荷耦合器件 （CCD） 相机的图像/s 的速度记录。对于带有的从红外照明下的第二个 CCD 摄像机的视频图像。该仪器的灵敏度允许亚秒级时间分辨率的研究 nonanaesthetized 和无节制地小鼠表达萤火虫荧光素酶和钙信号的表达绿色荧光蛋白 (GFP) 光蛋白转基因小鼠的影像。这个成像系统使信号转导、 肿瘤的生长、 基因表达或在 nonanaesthetized 和自由移动的动物的传染过程的研究。
抗血小板活性的香疑涉及的生物活性化合物的分离。
输液和水煎液的香疑有已用于传统上在澳大利亚治疗头痛、 胸部感染、 肌肉痉挛。本研究的目的是进行筛选，并找出可以解释这种植物的 anti-headache 活动的 C.疑从生物活性化合物。二氯甲烷提取物 C.疑被认定有腺苷二磷酸果糖诱导的人血小板聚集和释放 5-羟色胺抑制生物中的活动。随后分馏此提取物导致的四个 phenylpropenoids、 丁香酚、 elemicin、 丁香酚 methylether 和跨 isoelemicin 隔离。虽然展示丁香酚和 elemicin 剂量依赖性抑制 ADP 诱导的血小板 5-羟色胺的释放，只显示的丁香酚强效抑制活性 46.6 microM，阿司匹林，相比同为 46.1 microM IC(50) 值 IC(50) 值。这些研究结果提供证据证明疗效的 C.疑非常规治疗头痛和炎症的条件。
使用及进行记录和可视化处理经动态： 从到整个机体的亚细胞微区。
在本章中，我们描述的测量在特定的胞质域中生成的 [经] 瞬变的实际问题或特定细胞器或其 periorganellar 内环境中，使用发光，基因编码和经记者，尤其是那些基于 apoaequorin 的目标。我们还列出的有机体、 组织和单元格已被染 apoaequorin 或 apoaequorin-布雷特 · 复杂，以及针对这些发光经记者的亚细胞域与细胞器的例子。此外，我们总结了用于加载到细胞、 组织和完整的有机体，apoaequorin 辅酶、 coelenterazine 和及其类似物的各种技术和我们描述的探测和成像技术目前被用来衡量和可视化处理生成的 aequorin-Ca(2+) 反应在这些不同的胞质域和亚细胞车厢内的发光的最新进展。
超分辨率清扫术协调事件期间人的红细胞疟疾寄生虫入侵。
红细胞的裂殖子入侵是一个强制性的阶段，在疟原虫感染寄生虫和疟疾疾病进展的关键。Merozoites 差入侵同步性从只有体外培养适应人类疟疾寄生虫，恶性疟原虫阻碍了研究这一进程的企图。我们使用荧光、 三维结构化的照明和免疫电镜技术的筛选 merozoites，分析细胞和分子基础的入侵的每个离散的步骤的事件。监测这些事件的动态显示对进程的承诺介导红细胞、 触发所有随后入侵事件，然后不经明显检查站的裂殖子附件通过。相反，入侵过程的协调工作涉及形成的裂殖子红细胞紧密连接，它充当棒状体分泌、 表面蛋白脱落、 和肉电机激活的纽带。打破分子的每一步的能力使我们能够提出全面模式寄生虫入侵的分子基础。
Fas 介导的中性粒细胞凋亡是由投标、 Bak 和 Bax 加速和抑制 Bcl-2 和 Mcl-1。
在免疫应答过程中性粒细胞必须集成生存和死亡信号来自多个源，以规管其使用寿命。信号，激活任一 Bcl-2 或死亡受体调节细胞凋亡通路可以提供功能强大刺激的中性粒细胞进行细胞死亡，但不是知道是否他们携手行动平行或直接相声中性粒细胞中。以前的研究表明 bcl-2 家族蛋白的 Fas 诱导细胞死亡的嗜中性粒细胞，不是必需的但是没有审查是否他们可以调节其迅速发病。通过监视的变动率关联使用实时细胞成像，我们表明 Fas 触发死亡受体通路的激活的中性粒细胞活力在投标、 Bax 和 Bak 的 Bcl-2 相关蛋白加速中性粒细胞凋亡，但不是细胞死亡的必要条件。增加的 Bcl-2 或 Mcl-1 的表达可以防止细胞凋亡的 Fas 刺激指示 Bcl-2 调节细胞凋亡通路可以直接干扰 Fas 触发细胞凋亡的高效诱导。已证明 fas 启动 NFκB 激活和细胞中的基因转录线，不过 Fas 激活 Bid(-/-) 中性粒细胞，该值指示该细胞凋亡发生独立于中性粒细胞的基因转录基因转录并不改变。动力学的中性粒细胞凋亡的投标规范影响中性粒细胞白细胞介素-1β 生产，牵连 Bcl-2 调节通路控制 FasL 中性粒细胞反应的功能作用的程度。这些数据表明内在细胞凋亡通路直接控制的 Fas 触发细胞凋亡中性粒细胞动力学。
巨核细胞拥有必须克制生存和产生血小板的功能内在细胞凋亡通路。
它认为巨核细胞进行细胞凋亡来棚血小板的一种特殊的形式。相反，一系列病理生理侮辱，包括化疗，被视为可引起血小板减少诱导其祖细胞和巨核细胞的凋亡。若要解决这一矛盾，我们生成的小鼠造血或巨核细胞特定的细胞凋亡、 Bak 和 Bax 基本调解人进行删除操作。我们发现血小板生产却泰然自若。在形成鲜明的对比，删除 Bcl-x(L) prosurvival 蛋白质导致巨核细胞凋亡和血小板脱落的失败。这可以通过删除 Bak 和 Bax 救出。我们研究了对巨核细胞激活内在细胞凋亡通路中其他的单元格类型的三个代理的影响： 依托泊苷，staurosporine，和 BH3 仿 ABT 737。所有三个触发线粒体损伤、 半胱氨酸蛋白酶激活和细胞死亡。删除 Bak 和 Bax 呈现依托泊苷、 abt 生根粉 737 抗性的巨核细胞。在体内，小鼠 Bak(-/-) Bax(-/-) 造血系统受到保护对化疗药物卡铂所致的血小板减少症。因此，巨核细胞，请不要激活内在的通路，以生成血小板 ；相反，情况正好相反： 它们必须抑制它为了生存和安全地通过 proplatelet 形成与血小板脱落的进度。
