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Articles by Michael Cammer in JoVE

 JoVE Immunology and Infection

合成脂質二重膜上でHIV-1エンベロープ誘発性ウイルス学的シナプスとシグナリングのイメージング


JoVE 3757 3/08/2012

1Department of Pathology, New York University Langone School of Medicine, 2Program in Molecular Pathogenesis, Marty and Helen Kimmel Center for Biology and Medicine and Skirball Institute for Biomolecular Medicine, 3Laboratory of Molecular Immunogenetics, National Institute of Arthritis and Musculoskeletal and Skin Diseases, National Institutes of Health, 4Veteran Affairs New York Harbor Healthcare System

この資料では、全内部反射蛍光(全反射)顕微鏡による平面脂質二重層をサポートしてガラス基板上にHIV-1エンベロープによって誘導されるウイルス学的シナプスの形成を可視化する方法について説明します。方法はまた、HIV-1エンベロープ誘発性ウイルス学的シナプス形成時に発生するシグナル伝達分子の活性化および再配布を検出する免疫​​蛍光染色と組み合わせることができます。

Other articles by Michael Cammer on PubMed

生細胞におけるプロテインキナーゼ活性のリアルタイム可視化。

蛍光に分類された蛋白質キナーゼ C (PKC) ペプチッド基板のライブラリはリン酸化誘導レポーター プロテインキナーゼ活性を識別するために準備されました。鉛 PKC 基板リン酸化により蛍光強度の mt-iimrna の変更を表示します。Immunodepletion PKCs。 アクティブ セル lysate から従来の PKCs の蛍光応答リン酸化されるこのペプチド基質 PKCalpha、ベータ、ガンマによって選択的に示唆して排除のセル lysates を含む PKC 活性を容易にサンプリングします。最後に、生きた細胞の基質ペプチドと microinjected 2 倍増加蛍光強度 PKC 活性剤への露出に展示します。ペプチド ベースのタンパク質キナーゼ バイオ センサーが細胞内 PKC 活性の時空ダイナミクスの監視に有用かもしれないことを示唆しています。

ミオシン X 下流エフェクター PI (3) K の貪食中です。

貪食能は、ホスファチジルイノシトール 3-オハイオ-キナーゼ (PI (3) K)-マクロファージに依存するプロセス。我々 Myo10 識別 (ミオシン X)、型破りのミオシン プレクストリン相同性 (PH) ドメインと PI (3) K. Myo10 の潜在的な下流ターゲットとしてだった貪食に募集されたカップ ワルトマニンに敏感な方法で。Myo10 の切り捨てコンストラクトの式 (Myo10 尾) マクロファージ細胞ラインまたは抑制したウシの肺胞マクロファージの貪食能の抗 Myo10 抗体のゾル性細胞質の読み込み。対照的に、Myo10 尾の表現が構築貪食能を阻害するのに失敗しましたその PH ドメインの 1 つの点突然変異を含みます。式 Myo10 尾の拡散しますが、IgG コーティング基板、関数 Myo10 については偽足の拡張子と一致していない付着抑制。Myo10 PI (3) K と偽足拡張子 b-6-1010 間分子のリンクを提供することを提案します。

成長逮捕固有遺伝子産物 Gas6 では、ホスファチジルイノシトール 3-キナーゼ依存経路を介した人間オリゴデンドロ サイトの生存を促進します。

マイクロ アレイの分析を明らかには高レベルで O4 + Axl と Mer 受容体チロシンキナーゼのトラン スクリプトを表明すること-第二学期ひと胎児脊髄から分離された immunopanned オリゴデンドロ サイト。人間の Axl/Rse/Mer キナーゼの唯一の知られているリガンドは中枢神経系の神経細胞と血管内皮細胞によって分泌される成長逮捕固有遺伝子 6 (Gas6) です。Gas6 オリゴデンドロ サイトと受容体活性化シグナル下流にホスファチジルイノシトール 3 (PI3) の生存因子であることを仮定した-キナーゼ/Akt 経路細胞増殖の不在で細胞の生存を増加します。この仮説をテストするには、6 d Gas6 を安定発現 NIH3T3 細胞の膜上の濃縮人間オリゴデンドロ サイトを成長しました。CNP + Gas6 分泌 3T3 細胞のオリゴデンドロ サイトよりプライマリ プロセスと arborizations メッキにもっぱら 3T3 細胞に比べていた。また、彼らは Gas6 分泌細胞でめっきされたとき CNP + および MBP + オリゴデンドロ サイトの二倍の増加が観察されました。効果だった Axl-Fc の存在下での廃止が、無関係な受容体融合分子 TrkA Fc の存在下で変わらずに残った。CNP の大幅な減少 c++/cli TUNEL + オリゴデンドロ サイトはときに観察された遺伝子組換えヒト Gas6 (rhGas6) ポリ-L-リジン、オリゴデンドロ サイト生存アクティブの脳髄鞘形成に人間の胎児脊髄開発の期間中にシグナル伝達の役割 Gas6 を支える上メッキ オリゴデンドロ サイトに投与しました。MEK/ERK の阻害剤は効果があるなかったに対し PI3-キナーゼ阻害剤は抗アポトーシス効果 rhGas6 のブロック。したがって Gas6 受容体活性化と下流 PI3-キナーゼ/Akt 経路を介してシグナル伝達によるひと胎児オリゴデンドロ サイト生存率を支えています。

サイクリン D1 は、密着性とマクロファージの運動を支配します。

サイクリン D1 遺伝子しそれによって細胞周期の進行を促進する網膜芽細胞腫タンパク質ホロ酵素の調節サブユニットをエンコードします。サイクリン D1 hematopoetic と上皮の悪性腫瘍の予後不良といくつかのがんの種類転移相関関連づけることで過剰に発現しています。悪性進展と転移を強化する腫瘍関連マクロファージが示されている、サイクリン D1 欠損マウスは悪性腫瘍の癌遺伝子が誘導する抵抗力があるので、我々 のサイクリン D1 - 関数を調べた/-骨髄由来マクロファージ。サイクリン D1 欠乏下地接触のサイトで焦点の複合体形成を増加し、平ら、円形形態削減膜フリルと降伏、マクロファージの密着性を強化します。人が負傷した, サイトカインを介するの走化性応答の移行と内皮細胞遊走のサイクリン D1-/-骨髄由来マクロファージはすべて実質的に減少しました。したがって、腫瘍の増殖および可能な運動性欠陥から離れてセル自体、削減運動性と侵襲サイクリン D1/腫瘍関連の大食細胞のこれらのマウスの腫瘍抵抗に貢献するかもしれない。

Mdx マウスのプロテアソーム阻害剤 (MG-132) 治療ジストロフィン ジストロフィン結合タンパク質の発現と膜局在を救助します。

ジストロフィン、デュシェンヌ型筋ジストロフィー (DMD) 遺伝子の蛋白質の製品が欠けているの DMD 患者と mdx マウス骨格筋。骨格筋細胞の原形質膜にジストロフィンまとまったと複雑なジストロフィン糖蛋白質と呼ばれるアソシエイツ コンプレックス (DGC)。これまで複雑なはのタンパク質メンバーは、通常欠席または大幅ジストロフィン欠損骨格筋の短縮、未知の経路を介して低下を受けると考えられています。そのため、式、ジストロフィン結合タンパク質の細胞内局にプロテアソームの分解経路の阻害を救済するかもしれないことを考えた。この仮説をテストするには、よく特徴付けプロテアソーム阻害剤 MG 132 mdx マウスを扱われます。まず、ローカル MG 132 腓腹筋筋肉に注入し、結果 24 時間後に観察しました。次に、我々 プロテアソーム阻害剤の濃度が 8 日間にわたって提供することができましたは浸透圧ポンプを用いた全身治療を行った。蛍光抗体法および西部のしみの分析によって私達はプロテアソーム阻害剤 MG 132 の管理が効果的に発現レベルとジストロフィン ベータ ジストログリカン、アルファ ジストログリカン、α-sarcoglycan mdx マウスから骨格筋線維のプラズマ膜のローカリゼーションを救出を示します。さらに, プロテアソーム阻害剤全身療法 1) 筋膜損傷低減こととして (とエバンス ブルー染料) 生体染色によって明らかに示す横隔膜と腓腹筋の筋が扱われる mdx マウスから分離し、2) 筋ジストロフィーの病理組織学的兆候のヘマトキシリンとエオシン扱われる mdx マウスから取られた筋肉の生検の汚損によって判断されるよう改善も。したがって、現在の研究は DMD の病因の我々 の理解で新しいそして重要な道を開きます。最も重要なは、これらの新しい発見は DMD 患者の薬理学的治療の臨床的意義があります。

遺伝子発現と微小管を安定させる薬によって誘導される有糸分裂の終了。

タキソールと機能的に関連した分子エポチロン B (EpoB) の行動メカニズムを探索するには、A549 細胞これらの微小管を安定させる薬剤の濃度の増加に応答における遺伝子発現プロファイルを解析しました。ほぼ同一の表現パターン タキソールまたは EpoB のいずれかで処理した細胞で観察されました。低濃度の薬の非対称と多極細胞分裂を含む異常な細胞分裂誘導。トリガー G (2) 薬物濃度-M を逮捕、長引く有糸分裂停止細胞分裂せずからエスケープのセル 4 倍体の G(1) 細胞で生じる。この分裂の滑り cdc2 キナーゼ、トポイソメラーゼ IIalpha、BUB3、および BUB2 のような蛋白質 1 の減少の式を持つだけでなく、14-3-3-シグマの発現と相関しています。リボース ポリメラーゼ開裂、アポトーシスの早期指標細胞の細胞分裂の滑りを受けて aneuploid の細胞の異常な細胞分裂からの結果で発生しました。対照的に、逮捕の有糸分裂細胞アポトーシスのシグナルがただサバイビン、アポトーシスの阻害剤の発現の増加をなかった示した。Aneuploid または四倍体の G(1) 細胞の誘導 CD95、p21, および EpoB 耐性のセル行の発現が減少したため、細胞の死に貢献するかもしれない BTG2 の発現増加に伴っていた。対照的に、GADD45 と PTGF β の発現はセル存続を促進できます。我々 はその異常な有糸分裂終了微小管を安定させる薬によって誘導されるアポトーシス細胞死が必要ですを締結します。

共刺激の受容体の構造と機能解析死 1 プログラム。

PD-1、CD28/CTLA-4/アイコス共刺激受容体ファミリーのメンバー T および B 細胞の免疫力に大きな影響を持つ負の信号を提供します。1 - マウス PD の細胞外ドメインの 2.0 A 結晶構造 Ig V 型トポロジを全体的な類似度 CTLA 4 モノマーを明らかにする;ただし、関数に関連する地域での顕著な違いがあります。我々 の構造と生物物理データ PD 1 が単量体ソリューションおよび細胞表面 CTLA 4 とすべてジスルフィド サブユニットから成るホモは他の家族とは対照的であることを示します。さらに、我々 の構造に基づく突然変異誘発の研究と比較して有意の差が表示されますそれらの家族の他のメンバーに存在する PD-1 のリガンド結合表面を識別します。

マクロファージは、乳癌細胞コロニー刺激経由での侵入を促進する因子 1/表皮成長因子パラクリン ループ。

前の研究は、大食細胞と腫瘍細胞の乳腺腫瘍 comigratory しておりこれらの細胞型が侵略のため相互に依存していることを示しています。ここで私達は大食細胞と腫瘍細胞が必要で、comigration とコラーゲンへの侵入のために十分な私は、このプロセスはパラクリンを含むループを示します。マクロファージは、細長い突起および細胞浸潤癌細胞の形成を促進する表皮成長因子 (EGF) 表現します。コロニー刺激因子癌細胞によって生成 1 (CSF-1) マクロファージによる EGF の発現を促進します。また、EGF CSF-1 それにより肯定的なフィードバック ループを生成する癌細胞の発現を促進します。この EGF 受容体または CSF 1 受容体シグナルの遮断によるループの中断は大食細胞と腫瘍細胞の遊走と侵略を抑制するのに十分です。

エストロゲンとレスベラ トロールを調節する Rac、Cdc42 転移性乳癌細胞のアクチン細胞骨格にシグナリングします。

エストロゲンおよび構造的に関連分子の重要な役割は乳癌で再生します。我々 は、レスベラ トロール (50 microM) はエストロゲンのような植物ステロールのブドウから、抗エストロゲンの方法で乳癌細胞細胞移動削減とフィロポディアと呼ばれるアクチン構造のグローバルかつ持続的な拡張を誘発する行為を報告しました。本明細書でレスベラ トロール誘導糸状仮足形成時間依存および濃度依存性であることを報告します。50 MicroM レスベラトロル、レスベラ トロール 5 microM 行為ケラトサイト仮足を増やすことによってエストロゲンと同様の方法で対照的にも移行と侵略セルとして。における Rho gtp アーゼ アクチン構造の拡張機能を調節するため、我々 は役割 Rac、Cdc42 のエストロゲンとレスベラ トロールをシグナリングで調べた。エストロゲンと 5 microM レスベラトロル乳癌細胞における Rac の活動を増やすに対しその 50 microM レスベラトロル Rac、Cdc42 の活性を低下させる我々 の結果を示します。ドミナント ネガティブ Cdc42 またはドミナント ネガティブ Rac を表現する MDA MB 231 セル フィロポディア応答 50 microM レスベラトロルを保持します。ケラトサイト仮足の応答 5 microM レスベラトロル、エストロゲン、または上皮成長因子を Rac エストロゲンとレスベラ トロール (5 microM) アクチン細胞骨格にシグナル伝達を調節することを示す、ドミナント ネガティブ Rac を発現する細胞の抑制です。アクチン細胞骨格にレスベラ トロールの低と高濃度によるシグナリング差動 Rac、Cdc42 によって調整されるかもしれないことが示唆されました。

Cdc42 は EGF 刺激前突および MTLn3 癌細胞の運動性が必要です。

Cdc42 アクチン細胞骨格制御と細胞極性を維持する中心的な役割を果たしています。ここでは、我々 は Cdc42 が上皮成長因子 (EGF) 重要であることを示す-MTLn3 癌細胞における突起を刺激します。EGF 刺激したときは、癌細胞は主に細胞の突出端にローカライズされているアクティブ Cdc42 の急速な増加を示した。ノックダウン Cdc42 式の siRNA を介した EGF 刺激突起の減少を引き起こしたし、細胞運動のタイムラプス研究を削減します。これらの変更の有刺鉄線の終わり形成とセルの端で Arp2/3 ローカリゼーションの減少とアクチン フィラメント分岐、マーク付きの欠陥としてロータリー シャドーイング走査電子顕微鏡によって明らかに相関を示した.上流 Arp2/3 の Cdc42 ノックダウン EGF 刺激活性化 PI 3-キナーゼので早く (1 分) 以内いない後半 (3 分) 以内のタイム ポイントが抑制されました。N ワスプ、WAVE2 および IRSp53 の膜をターゲットも抑制されました。WAVE2 募集 Rac1 ノックダウンによって影響されないので WAVE2 に及ぼす Rac1 阻害するを負っていたないです。我々 のデータは、Cdc42 の活性化が癌細胞内アクチン重合の規制のための重要で必要な EGF 刺激突起および細胞運動 Rac に及ぼす影響とは無関係であることをお勧めします。

癌細胞におけるローカルEGF誘起PIP2の加水分解リリースとアクティブにコフィリン

Lamellipodial突起や上皮成長因子(EGF)などの化学誘引物質、に向かって癌細胞の双方向の移行は、アクチン結合蛋白質によるアクチン細胞骨格の空間的および時間的規制(ABPS)に依存します。これは、一般的に多くのABPSの活性は時間的·空間的にPIP(2)によって規制されていると仮定されるが、これは主にin vitroでの結合と構造の研究ではに基づいており、一般的にin vivoでの証拠に欠けているされています。ここでは、直接、生きた細胞ではPIP(2)コフィリンの時空間制御を可視化するin vivoでのデータで最初に提供しています。我々は、EGFはコフィリンの細胞膜に結合したプールのリリースと活性化、その結果、PLCの活動を通じて、PIPの急速な損失(2)を誘導することを示している。リリース時に、我々は、コフィリンはに結合し、アクチン重合や膜状仮足形成と一致するF-アクチンを、断絶見つける。また、我々のデータは、PLCがEGFに向かって走化性と転移の間に乳癌細胞の突起の形成に関与しているかの証拠を提供しています。

成長と色素生産 Cryptococcus、クリプトコッカス レトロスペクティブとカンジダ菌による D-トリプトファン媒質上。

クリプトコッカス gattii (血清型 B と C) の菌株によって引き起こされるクリプトコッカス症の増加率を考えると、C. gattii クリプトコッカス レトロスペクティブ (血清型 A、D、および広告) から区別迅速かつ信頼性の高いテストが必要です。七十二 C. レトロスペクティブ系統、67 C. gattii 菌株と 5 カンジダ ・ アルビカンス株能力成長し、最小限の d-トリプトファン D-プロリン (m DTDP) 媒体、酵母炭素ベース d-トリプトファン D-プロリン (YCB-DTDP) 中と果糖 d-トリプトファン グリシン (m-FDTG) 中の色素を生成するために分析しました。C の gattii とクリプトコッカス菌株, 94% と 0% m DTDP 寒天上をそれぞれ増加し、98% と 0% YCB DTDP 媒体では、それぞれ育った。C. gattii は大量の茶色の細胞内色素の m DTDP 寒天と黄褐色 (黄色) 細胞外色素の少量生産。C. albicans による両方のメディアで育った、ピンク生じる光活性的顔料の m DTDP 寒天を生産します。C. gattii 褐色細胞内色素の大量に差動ミディアム m-FDTG、クリプトコッカス茶色の顔料の少量生産、c.albicans ピンク色素生産に対し生産。C. gattii d-トリプトファンからによって産生する色素別個とメラニン形成阻害には, 4-ジヒドロキシファニルアラニンから無関係であった。薄層クロマトグラフィー メタノール抽出 C. gattii 細胞のブラウン (2 種類)、黄色、およびピンク紫化合物を含む 4 つの異なる色素が検出されました。トリプトファン由来顔料粕ではないことと m DTDP または YCB DTDP 寒天上成長急速に c. gattii クリプトコッカスから区別するために使用できることを締結します。

Transcellular 移行好中球の定量的重要な経路は、真皮の血管内皮細胞間でです。

好中球の血管外漏出は、乾癬やアトピー性皮膚炎のような炎症性皮膚疾患の中心です。In vivo で好中球細胞に接合 (傍細胞経路) や内皮細胞 (transcellular 経路) の体を介して直接移行する示されています。In vitro でただし、好中球移行細胞が優先的タイトジャンクショ欠いて tricellular コーナーで交わる主傍細胞のプロセスです。In vivo での好中球を extravasating が発生したセルの種類を概算するには、プライマリひと皮膚微小血管内皮細胞を用いた好中球遊走アッセイによるを開発しました。ここでは、純粋に transcellular の経路を用いた微小血管内皮細胞の単層を移行する好中球トラバースの大きい割合を示してください。さらに、どちらの経路に沿って漏出を受けて好中球における F アクチン同様に再を示します。この in vitro モデルは密接に好中球の血管外遊出 in vivo での生理的過程をシミュレートし、炎症性皮膚疾患の病態生理に異なる渡り鳥の経路の相対的な評価をさらに活用できます。

カベオリン 1 式は好中球の血管外遊出皮膚血管を介してのルートを決定します。

インターロイキン 8 は好中球の血管壁を介しての募集に影響を受ける組織を媒介して急性の炎症応答に重要な役割を果たしています。このプロセス中に分子シグナル循環血好中球血管外漏出の特定船舶を対象としてこのような特定の経路を介して血管を通って移行するガイドします。内皮カベオリン 1, カベオラとして知られている膜ドメインの誘導を担当の蛋白質のレベルがこれらのプロセスのそれぞれに重要であることが示唆されました。我々 インターロイキン 8 の皮内注射への応答では、好中球優先的カベオリン 1 の細胞間接着分子 1 および低レベルの高レベル表現細静脈のユニークなサブセットに募集されることを示しています。好中球は 2 つの経路の 1 つを使用してひと皮膚微小血管内皮細胞を走査我々 の結果を表示: 細胞または細胞の接合の傍細胞ルートスルーを通じて直接の transcellular ルート。カベオリン 1 式カベオリン 1 のダウンレギュレーション傍細胞ルートを促進しながら transcellular パスを支持するが表示されます。

In Vivo CSF 誘起 1 Wiskott-Aldrich 症候群タンパク質活性化機構: ホスファチジルイノシトール 3-キナーゼおよび Cdc42 の役割。

Wiskott-Aldrich 症候群タンパク質 (WASP) 様々 なエージェントへの走化性の役割は、単球由来細胞の種類で実証されています。ワスプは in vitro での複数のメカニズムによってアクティブに示されているが、どのようにハチは in vivo で規制されているクリアです。In vivo ワスプの活性化を報告するには、分子内の蛍光共鳴エネルギー移動を使用して、ワスプ バイオ センサー (WASPbs) を構築し、マクロファージの transfection 以下、アクティベーション処理されたコロニー刺激因子 1 (CSF-1) WASPbs の検出された早くグローバル 30 s およびそれ以降の時点で残った前方にローカライズされた地域も。内因性ワスプ活性コンフォメーション敏感な抗体を使用して決定されたときと同様の結果が得られました。In vivo での CSF 誘起 1 ワスプ アクティベーション完全 Cdc42 依存だった。ワスプの活性化による CSF 1 治療への応答には、ホスファチジルイノシトール 3-キナーゼ依存にも示されました。しかし、WASPbs (Y291F 変異) の主要なチロシン リン酸化部位の Src 家族キナーゼの阻害剤 PP2 または SU6656 または中断と治療ワスプ CSF 1 誘起活性化レベルは減少しなかった。下流の CSF 1R ワスプ活性化ホスファチジルイノシトール 3 キナーゼおよび Cdc42 依存はマクロファージ遊走におけるこれらの分子の関与と一致であることが示唆されました。ワスプのチロシンリン酸化ハチの活動を刺激する提案されているが、しかし、我々 これが発生することを示す証拠 in vivo で見つかりません。

細胞遊走と化学走性創傷治癒反応 PDGF Aa には線維芽細胞の一次繊毛によって調整されます。

細胞運動と移行開発と組織の修復を含む多数の生理と病態生理学的プロセスの極めて重要な役割を再生します。細胞遊走血小板由来成長因子-AA (PDGF AA) を細胞遊走胚発育と創傷治癒を含む産後の渡り鳥反応中に遊走の重要な調節などの外部刺激によって規制されています。我々 は以前 PDGFRalpha シグナリング休止期細胞の一次繊毛によって調整こと示した。ただし、ほとんどの一次繊毛細胞の移行機能について知られていません。ここで、通常の化学反応 PDGF aa 線維芽細胞が一次繊毛を必要とすることを表示するのにマイクロ ピペット解析を使用しました。In vitro および in vivo で創傷アッセイを治癒明らかにその ORPK マウス (IFT88(Tg737Rpw)) 線維芽細胞繊毛アセンブリに障害がある走 PDGF AA に向かってところ欠席、無秩序な高速と創傷閉鎖、創傷治癒における後続の欠陥を有する中方向細胞の制御不能な変位に 。これらのデータは、細胞骨格の再編との連携では、線維芽細胞の一次繊毛シグナリング創傷治癒過程の方向の動きを監視する毛様体 PDGFRalpha を介して機能することをお勧めします。

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