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Articles by Lisa M. Hartnell in JoVE
Bestimmung von Molekülstrukturen von HIV Hüllglycoproteine mit Cryo-Elektronen-Tomographie und automatisierte Sub-Tomogramm Averaging
Joel R. Meyerson1,2, Tommi A. White1, Donald Bliss3, Amy Moran3, Alberto Bartesaghi1, Mario J. Borgnia1, M. Jason V. de la Cruz1, David Schauder1, Lisa M. Hartnell1, Rachna Nandwani1,4, Moez Dawood5, Brianna Kim6, Jun Hong Kim7, John Sununu8, Lisa Yang9, Siddhant Bhatia10, Carolyn Subramaniam1, Darrell E. Hurt11, Laurent Gaudreault12, Sriram Subramaniam1
1Laboratory of Cell Biology, Center for Cancer Research, National Cancer Institute, National Institutes of Health, 2The Medical Research Council Mitochondrial Biology Unit, University of Cambridge, 3National Library of Medicine, National Institutes of Health, 4Massachusetts Institute of Technology, 5William Fremd High School, 6University of Virginia, 7Duke University, 8Yale University, 9University of Notre Dame, 10Washington University in St. Louis, 11Bioinformatics and Computational Biosciences Branch, National Institute of Allergy and Infectious Diseases, National Institutes of Health, 12Thomas Jefferson High School for Science and Technology
Das Protokoll beschreibt eine High-Throughput-Ansatz zur Bestimmung Strukturen von Membranproteinen mittels Kryo-Elektronen-Tomographie und 3D-Bildverarbeitung. Es deckt die Einzelheiten der Probenvorbereitung, Datenerfassung, Datenverarbeitung und-interpretation, und schließt mit der Produktion von einer repräsentativen Ziel für den Ansatz, die HIV-1 Envelope Glykoproteins. Diese Berechnungsverfahren sind in einer Weise, Forscher und Studenten ermöglicht, remote arbeiten und einen Beitrag zur Datenverarbeitung und Statik ausgelegt.
Other articles by Lisa M. Hartnell on PubMed
Nonsense-Mutationen in ADTB3A Verursachen Vollständigen Mangel Des Beta3A Untereinheit Von Komplex-Adapter-3 Und Schwere Hermansky-Pudlak-Syndrom Typ 2
Pediatric Research. Feb, 2002 | Pubmed ID: 11809908
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Blood. Mar, 2002 | Pubmed ID: 11861280
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The EMBO Journal. Jun, 2002 | Pubmed ID: 12032069
Die Rolle Der Säuger Retromer in Sortierung Des Kationen-unabhängigen Mannose-6-Phosphat-Rezeptor
The Journal of Cell Biology. Apr, 2004 | Pubmed ID: 15078903
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Molecular Biology of the Cell. Aug, 2005 | Pubmed ID: 15930122
Direkte Visualisierung Von Escherichia Coli Chemotaxis-Rezeptor-Arrays Mit Kryo-Elektronenmikroskopie
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Mar, 2007 | Pubmed ID: 17360429
Signaltransduktion in bakterielle Chemotaxis wird durch die Bindung des extrazellulären Liganden eine spezialisierte Familie der Methyl-akzeptieren Chemorezeptor Proteine eingeleitet. Chemoreceptors cluster auf verschiedene Regionen der Zelle und bilden stabile ternäre komplexe mit dem Histidin-Autokinase CheA und die Adapter-Proteine CheW. Hier berichten wir über die direkte Visualisierung und räumliche Organisation der Chemorezeptor-Arrays in intakten Escherichia coli Zellen durch Cryo-Elektron Tomographie und biochemische Techniken. In Wild-Typ-Zellen sind ternäre komplexe als eine erweiterte Gitter angeordnet, die kann oder kann nicht bestellt werden, mit erheblichen Abweichungen in Größe und spezifische Position zwischen den Zellen in derselben Grundgesamtheit. In Ermangelung von CheA und kauen Chemoreceptors bilden keine beobachtbare Clustern und sind diffus auf die Pole der Zelle lokalisiert. Unverhältnismäßig hohe Rezeptor Ebenen werden Membrane Invaginationen, enthält nicht funktionsfähig, axial interagierenden Rezeptor-Assemblys gebildet. Jedoch können funktionale Chemorezeptor-Arrays wiederhergestellt werden, durch die Erhöhung der zellulärer Ebenen CheA und kauen. Unsere Ergebnisse zeigen, dass Chemotaxis in E. Coli erfordert die Anwesenheit von Chemorezeptor-Arrays, und dass die Bildung dieser Arrays die Gerüstbau-Interaktionen der signalisierende Moleküle CheA und kauen erfordert.
Ion-Abrieb Rasterelektronenmikroskopie Zeigt Oberfläche Verbundene Schlauchförmige Leitungen in HIV-infizierten Makrophagen
PLoS Pathogens. Sep, 2009 | Pubmed ID: 19779568
HIV-1-haltigen Innenfächer werden bereitwillig in Bildern von Dünnschliffen aus infizierten Zellen, die mit konventionellen Transmissionselektronenmikroskopie, aber der Ursprung erkannt, Konnektivität und 3D Verteilung dieser Fächer ist umstritten geblieben. Hier berichten wir die 3D Verteilung der Viren in HIV-1-infizierten primären menschlichen Makrophagen mit Cryo-Elektron Tomographie und Ion-Abrieb Rasterelektronenmikroskopie (IA-SEM), eine neu entwickelte Ansatz für nanoskalige 3D-Bildgebung ganzer Zellen. Mit IA-SEM, zeigen wir die Anwesenheit von ein ausgedehntes Netz von HIV-1-haltigen tubuläre Fächer in infizierten Makrophagen, mit einem Durchmesser von etwa 150-200 nm und Längen von bis zu ca. 5 Microm, die an der Zelloberfläche von vesikulären Fächer zu erweitern, die Montage HIV-1-Virionen enthalten. Diese Art von Oberfläche verbundene schlauchförmige Fächer werden nicht beobachtet, in T-Zellen, die mit der 29/31-KE Gag-Matrix-Mutant, wo das Virus gezielt an multi-vesicular stellen und in der extrazellulären Medium freigesetzt, infiziert. IA-SEM Bildgebung erlaubt auch Visualisierung großer Blatt-wie Strukturen, die nach außen von den Oberflächen der Makrophagen, erweitern die biegen und Falten zurück, um kontinuierliche Erstellung von viralen Fächer und Virion gesäumten Kanälen ermöglichen können. Dieser potenzielle Mechanismus zum effizienten Virus Menschenhandel zwischen der Zelloberfläche und inneren kann ein Zersetzung von pre-existing vesikulären Maschinen für Antigen-Erfassung, Verarbeitung, Sequestrierung und Präsentation darstellen.
3D Visualisierung Der HIV-Übertragung Bei Der Virologischen Synapse Zwischen Dendritische Zellen Und T-Zellen
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Jul, 2010 | Pubmed ID: 20624966
Die Effizienz der HIV-Infektion wird erheblich verbessert, wenn das Virus an Konjugate zwischen CD4 + T-Zellen und Virus-Antigen-präsentierenden Zellen wie Makrophagen oder dendritische Zellen über spezialisierte Strukturen bekannt als virologischen Synapsen geliefert wird. Mit Ion Abrieb SEM, Elektronenstrahl-Tomographie und Superresolution Lichtmikroskopie, haben wir die räumliche Architektur der Zell-Zell-Kontakte und Verteilung von HIV Virionen am virologischen Synapsen zwischen Reifen dendritischen Zellen und T-Zellen gebildet analysiert. Wir demonstrieren die auffällige Umfassung von T-Zellen von Blatt-wie Membran Erweiterungen abgeleitet von Reifen dendritischen Zellen, was in einem abgeschirmten Bereich für Bildung der virologischen Synapsen. Innerhalb der Synapse, Filopodial Erweiterungen von CD4 + T-Zellen machen Kontakt mit HIV Virionen Kohlenstoff tief in einem 3D Oberfläche zugänglichen Depots in die dendritischen Zellen. Viren werden an der Membran-Oberflächen von dendritischen Zellen und T-Zellen erkannt, aber Virionen sind nicht passiv an der Synapse freigegeben; Stattdessen erfordert Virus-Übertragung das Engagement der T-Zellen CD4-Rezeptoren. Die relative Abgeschiedenheit der T-Zellen aus dem extrazellulären Milieu, die Beerdigung von der Website von HIV übertragen und Rezeptor-abhängige Einleitung des Virion Transfer von T-Zellen werden einzigartige Aspekte der Zell-Zell-HIV-Übertragung.
Spiral-Architektur Von Der Kernäquivalent in Bdellovibrio Bacteriovorus
Journal of Bacteriology. Mar, 2011 | Pubmed ID: 21148724
Wir präsentieren eine computertomographische Cryo-Elektron-Analyse der dreidimensionalen Architektur von einem Stamm von der gramnegativen Bakterium Bdellovibrio Bacteriovorus in der endogenen MreB2 mit Monomer blaugrün fluoreszierende Protein (mTFP) ersetzt wurde-mit der Bezeichnung MreB2. Im Gegensatz zum Wildtyp Bdellovibrio Zellen, die überwiegend eine kompakte Kernäquivalent-Region angezeigt, angezeigt Zellen auszudrücken mTFP-markierten MreB2 eine verdrehte Spiral-Organisation von der Kernäquivalent. Die offenere Struktur der MreB2-mTFP Nucleoids aktiviert klar in-situ Visualisierung der Ribosomen Ortsrand der Kernäquivalent dekorieren. Ribosomen grenzte auch die Ränder der kompaktere Nucleoids aus Wildtyp Zellen und mutierten Zellen. Überraschend, MreB2-mTFP lokalisiert an der Schnittstelle zwischen der Spirale Kernäquivalent und Zytoplasma, was auf eine intime Verbindung zwischen Kernäquivalent Architektur und MreB Anordnung. Weiter, im Gegensatz zu Wild-Typ-Zellen, wo ein einzigen engen Chemorezeptor-Cluster in der Nähe der einzigen polar Kutscherpeitschennatter lokalisiert, MreB2-mTFP Zellen häufig angezeigt erweitert Chemorezeptor-Arrays anwesend an einem oder beiden Polen und mehrere angezeigt oder ungenau positioniert Flagellen. Unsere Ergebnisse bieten direkte strukturelle Beweise für Spiral-Organisation von der bakteriellen Kernäquivalent und weisen eine mögliche Rolle für MreB Verordnung Kernäquivalent Architektur und Lokalisierung der Chemotaxis-Apparatur.
Korrelative 3D-Bildgebung Der Ganzen Säugetier-Zellen Mit Licht Und Elektronenmikroskopie
Journal of Structural Biology. Dec, 2011 | Pubmed ID: 21907806
Wir berichten methodischen Fortschritte, die die aktuellen Funktionen von Ion-Abrieb Scan Elektronenmikroskopie (IA-SEM), auch bekannt als konzentriert-Ionenstrahl Rasterelektronenmikroskopie, eine neu entstehende Technologie für hochauflösende Bildgebung von großen biologischen Proben in 3D erweitern. Wir schaffen die Protokolle, die die Routine Generation von 3D Bildstapeln der gesamten Kunststoff eingebettete Säugetier-Zellen von IA-SEM bei Auflösungen von ∼10-20nm mit hohem Kontrast und minimale Artefakte aus der focused Ion Beam zu ermöglichen. Wir bauen auf diese Fortschritte mit der Beschreibung eines detaillierten Ansatzes für die Durchführung der Korrelative Leben confocal Mikroskopie und IA-SEM auf denselben Zellen. Schließlich zeigen wir, dass durch die Kombination Korrelative Bildgebung mit neu entwickelten Tools für automatisierte Bildverarbeitung, kleine 100nm großen Einheiten wie HIV-1 oder gold Perlen in SEM-Bildstapel der ganzen Säugetier-Zellen lokalisiert werden können. Wir erwarten, dass diese Methoden das Arsenal von Werkzeugen zur Verfügung hinzufügen werden, für die Untersuchung von Mechanismen Host-Pathogen Interaktionen und ganz allgemein die 3D subzellulare Architektur der Säugetier-Zellen und Geweben.
