$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
قوة الحساسة، وقد ظهرت أجهزة الاستشعار الحنق المشفرة وراثيا في الآونة الأخيرة بوصفها أداة هامة لقياس القوى القائم على الشد في الخلايا الحية، وتوفير نظرة ثاقبة كيف القوات الميكانيكية يتم تطبيقها عبر البروتينات 1، 2، 3، 4. مع هذه الأدوات، يمكن للباحثين صورة غير جراحية القوات داخل الخلايا في الخلايا الحية باستخدام المجهر الفلورسنت التقليدية. تتكون هذه المجسات من الحنق الزوج (المانحة والفلورسنت متقبل البروتينات، في معظم الأحيان متبرع الأزرق والأصفر متقبل) مفصولة الببتيد مرنة 3. وعلى النقيض من C- أو علامات N-الطرفية، يتم إدخال هذا الاستشعار إلى موقع داخلي من البروتين لقياس قوة ميكانيكية تنتقل عبر البروتين، ويتصرف باعتباره قياس الضغط الجزيئي. زيادة التوتر الميكانيكية عبر نتائج الاستشعار عن زيادة المسافة بين الحنق فالهواء، مما أدى إلى انخفاض الحنق 3. ونتيجة لذلك، يرتبط الحنق عكسيا مع قوة الشد.
وقد وضعت هذه المجسات على أساس الفلورسنت للبروتينات التنسيق التصاق (فينكولين 3 و تالين 4)، والبروتينات هيكل الخلية (α-actinin 5)، والبروتينات خلية خلية تقاطع (E-كادهيرين 6 و 7 و VE كادهيرين 8، وPECAM 8). ومن المعروف رابط مرونة الأكثر استخداما وتتميز بشكل جيد في هذه المستشعرات الحيوية كما TSmod ويتكون من سلسلة متكررة من 40 الأحماض الأمينية، (GPGGA) 8، والتي كانت مستمدة من سوطي الشكل العنكبوت بروتين الحرير. وقد تبين TSmod أن يتصرف باعتباره الخطي مرنة نانو الربيع، مع الاستجابة الحنق إلى 1-5 السندات الإذنية من قوة الشد 3. أطوال مختلفة من سوطي الشكل يمكن استخدامها لتغيير دينامية صآنج من حساسية TSmod الحنق القوة 9. بالإضافة إلى سوطي الشكل، إسبكترن يكرر 5 و villin خوذة الببتيد (المعروف باسم HP35) 4 وقد استخدمت مثل الببتيدات مرنة بين الحنق أزواج في أجهزة الاستشعار قوة مماثلة 4. وأخيرا، أظهر تقرير صدر مؤخرا أن TSmod يمكن أيضا أن تستخدم لكشف قوات الضغط 10.
نحن وضعت مؤخرا جهاز استشعار القوة لرابط للنواة-الهيكل الخلوي (لينك) بروتين معقد Nesprin2G باستخدام TSmod إدراجها في بروتين Nesprin2G اقتطاع التي سبق وضعها المعروفة باسم مصغرة Nesprin2G (الشكل 2C)، الذي يتصرف على نحو مماثل لالذاتية Nesprin-2G 11. يحتوي المجمع ينك البروتينات المتعددة التي تؤدي من الخارج إلى داخل النواة، ربط الهيكل الخلوي حشوية إلى الصفيحة النووية. Nesprin-2G هو البروتين الهيكلي ملزمة لكل منالهيكل الخلوي الأكتين في السيتوبلازم والبروتينات SUN في الفضاء حول النواة. باستخدام جهاز الاستشعار البيولوجي لدينا، كنا قادرين على إظهار أن Nesprin-2G يخضع لتوتر تعتمد على أكتوميوزين في الخلايا الليفية NIH3T3 2. وكانت هذه هي المرة الأولى التي تقاس تلك القوة مباشرة عبر البروتين في مجمع ينك النووي، وأنه من المرجح أن تصبح أداة هامة لفهم دور القوة على نواة في ميكانيكا الأحياء.
وينص البروتوكول أدناه منهجية مفصلة لكيفية استخدام جهاز استشعار القوة Nesprin-2G، بما في ذلك تعبير عن التوتر استشعار Nesprin (Nesprin-TS) في خلايا الثدييات، فضلا عن اقتناء وتحليل الصور الحنق من الخلايا معربا عن Nesprin- TS. باستخدام مجهر متحد البؤر مقلوب مجهزة للكشف الطيفي، وصفا لكيفية قياس الانبعاثات توعية الحنق تستخدم unmixing الطيفي ويرد ratiometric التصوير الحنق. الصور ratiometric الانتاج يمكن ان تستخدم في صنع منه النسبيمقارنات القوة ntitative. في حين يركز هذا البروتوكول على التعبير عن Nesprin-TS في الخلايا الليفية، وقابل للتكيف بسهولة لخلايا الثدييات الأخرى، بما في ذلك خطوط الخلايا والخلايا الأولية. وعلاوة على ذلك، هذا البروتوكول من حيث صلته الحصول على الصور وتحليلها الحنق يمكن بسهولة أن تتكيف مع أجهزة الاستشعار القوة القائم على الحنق الأخرى التي تم وضعها للبروتينات أخرى.