Name: Ein Protokoll für die Verwendung von Förster Resonance Energy Transfer (FRET) -force Biosensoren mechanische Kräfte über den Kern LINC-Komplex zu messen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-04-11T12:30:00.000+00:00
Duration: 9 min 43 s
Description: Lernen Sie die Messung mechanischer Kräfte am LINC-Komplex mit FRET-Biosensoren in lebenden Zellen. Diese Methode ermöglicht präzise Analysen der Kraftübertragung zwischen Zytoskelett und Kern.

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Diese Arbeit wurde von der Thomas F. und Kate Miller Jeffress Memoria Trust (DEC) und NIH gewähren R35GM119617 unterstützt (DEC). Die konfokale Mikroskop Bildgebung wurde an der VCU Nano Characterization Core (NCC) Facility durchgeführt.

1. Besorgen Nesprin-2G-Sensor-DNA und andere Plasmid-DNA <ol><li> Erhalten Nesprin 2G-TS (Spannungssensor), Nesprin-2G HL (ohne Kopf) -Steuerung, mTFP1, Venus und TSmod aus einer kommerziellen Quelle. Propagieren alle DNA - Plasmide und reinigen , sie Standard E. coli - Stämme verwendet, wie beispielsweise DH5-α, wie zuvor 12, 13 beschrieben. </li></ol> 2. Transfektion von Zellen mit Nesprin-2G und anderem Plasmid-DNA <ol><li> Wachsen NIH 3T3 - Fibroblasten - Zellen zu 70-90% Konfluenz in einer 6-Well - Zellkulturschale in einem Standard - Zellkultur - Inkubator mit der Temperatur (37 ° C) und CO 2 (5%) Regelung. Für das Zellwachstumsmedium verwendet Dulbecco modifiziertem Eagle-Medium (DMEM) mit 10% fötalem Kälberserum. </li><li> In einer Zellkulturhaube Entfernen des Mediums und spülen jede Vertiefung mit etwa 1 ml einer reduzierten Serum-Zellmedium. In 800 &amp; mgr; l reduziert Serum Zellmedium zu jeder Vertiefungund legen Sie die 6-well Kammer in dem Inkubator. </li><li> Pipette 700 &amp; mgr; l Serum-reduziertes Zellmedium in ein 1,5-ml-Röhrchen mit 35 &amp; mgr; l Lipid-Trägerlösung, die das „lipomix“ zu bilden. Mischen durch Pipettieren. Das Röhrchen mit einem „L“ </li><li> Sammeln sechs 1,5 ml-Röhrchen und sie 1 bis 6. Je 100 &amp; mgr; l reduziert Serums Zellmedium in jedes Röhrchen beschriften. <ol><li> Unter Verwendung der Plasmid-DNA-Konzentration aus Schritt 1 Pipette 2 ug Nesprin 2G-TS in Röhrchen 1 und 2. Pipettieren 2 ug Nesprin-HL in Röhrchen 3 und 4. Pipettieren 1 ug mTFP in das Rohr 5. Pipette 1 ug mVenus in das Rohr 6. Setzen Sie wiederverwenden Pipettenspitzen nicht, wenn verschiedene Arten von DNA-Pipettieren. </li></ol></li><li> Je 100 &amp; mgr; L des lipomix aus dem „L“ Rohr in jedes markierten Rohr (1-6) und durch wiederholtes Pipettieren vermischt. Mit einer sauberen Pipette für jedes Röhrchen. Inkubieren für 10-20 min. </li><li> Füge 200 &amp; mgr; l von jedem markierten Rohr zu einem gut in der 6-well Kammer mit 70-90% konfluentenZellen. Beschriften die Oberseite jeder Vertiefung mit der entsprechenden DNA hinzugefügt. Platzieren Sie die 6-well Kammer in einem Inkubator für 4-6 h. </li><li> Anzusaugen, das Medium und füge 1-2 ml verringert Serum Zellmedium zu spülen. Absaugen reduziertes Serum Zellmedium, 2 ml Trypsin zu jeder Vertiefung, und legen Sie die 6-Well-Platte in dem Inkubator (5-15 min). </li><li> Während die Zellen in dem Inkubator mantel 6 Glasbodensichtschalen mit einer Schicht von Fibronektin mit einer Konzentration von 20 ug / ml in phosphatgepufferter Salzlösung (PBS) gelöst abzulösen. Lassen Sie die Gerichte, die Oberfläche in der Zellkultur zu beschichten Haube (ca. 20 min). </li><li> Neutralisieren des Trypsins durch Zugabe von 2 ml DMEM, sobald die Zellen abgelöst werden. </li><li> Transferieren des Inhalts von jeder Vertiefung zu einem markierten 15-ml-Zentrifugenröhrchen und Spin-down bei 90 × g für 5 min in einem Schwingrotor zentrifugiert. Aspirieren den Überstand und resuspendiere jedes Zellpellet in 1000 &amp; mgr; l DMEM pipettiert Mischung. </li><li> Absaugen Fibronektin Mischung aus demGlasschalen und Pipetten 1.000 &amp; mgr; l jeder Zellsuspension auf die Glasschalen. </li><li> Nachdem die Zellen auf den Boden der Glasschalen (~ 15 min) absetzen, fügen eine weitere 1 ml DMEM + 10% FBS + 1% Pen-Strep in jede Vertiefung geben und in den Zellinkubator. Lassen Sie die Zellen befestigen und exprimieren Sensor für mindestens 18-24 h. HINWEIS: Die Zellen werden unter Verwendung von handelsüblichen kationischen Lipid - Transfektionsreagenzien transfiziert (siehe die Tabelle der Materialien). Alternativ dazu kann eine stabile Zelllinien unter Verwendung eines Plasmid mit einem Gen , das Resistenz gegenüber einem Toxin verleiht , ausgewählt werden (die pcDNA - Plasmide für Nesprin-TS und -HL sind auf einem DNA - Repository Website zur Verfügung (die Tabelle der Materialien sehen) liefern exprimierenden Zellen Geneticin - Resistenz ). Zusätzlich können virale Infektionsmethoden (Lentivirus, Retrovirus oder Adenovirus) verwendet werden, um den Sensor in Zellen zu exprimieren, die schwer zu transfizieren. </li><li> Neben Nesprin-TS, transfizieren zusätzliche Zellen mit dem Nesprin HL Null fürce Steuerung, wie in den Schritten 2,1-2,12 beschrieben; TSmod kann auch als Nullkraftsteuerung verwendet werden und ähnliche FRET Nesprin-HL zeigen sollte. </li><li> Transfizieren von Zellen mit mTFP1 und Venus zu erzeugen, spektralen Fingerabdruck (siehe Schritt 4). HINWEIS: mTFP1 und Venus exprimieren typischerweise bei höheren Niveaus als Nesprin-TS, und als solche, geringere Mengen an DNA müssen möglicherweise zu transfizierenden ähnlichen Expressionsniveaus zu erreichen. </li></ol> 3. Überprüfen Sie Transfektionseffizienz <ol><li> Etwa 18-24 h nach der Transfektion Abschluss verwenden ein invertiertes Fluoreszenzmikroskop die Effizienz der Transfektion durch Vergleichen der Anzahl der fluoreszierenden Zellen an der Gesamtzahl der Zellen in der Ansicht (in der Regel 5-30%) zu untersuchen. <ol><li> Verwenden eines Fluoreszenz-Mikroskops mit einer Anregungsfrequenz in der Nähe von 462 nm ausgestattet (mTFP1) oder 525 nm (Venus) und einem Emissionsfilter zentriert in der Nähe von 492 nm (mTFP1) oder 525 nm (Venus). HINWEIS: Alternativ GFP Filtersets wird eine Kombination aus mTFP1 erfassen und venus-Emissionen und der Bestätigung der Transfektionseffizienz ermöglichen. </li></ol></li><li> Bild lebenden Zellen innerhalb von 48 Stunden nach der Transfektion. <ol><li> Alternativ fixieren Zellen in 4% Paraformaldehyd (in PBS mit Calcium und Magnesium) für 5 min, zu speichern in PBS und Ansicht nach 48 h 8. HINWEIS: über 48 h, die Signalqualität und -stärke abklingt. Fixieren der Zellen bewahrt ihren Zustand, einschließlich der FRET 8 exprimiert wird; jedoch sollten die Zellen nur in PBS bebildert werden, wie Eindeckmediums 14 FRET beeinflussen können. Die fixierten Zellen können nur mit anderen fixierten Zellen verglichen werden, da kann es zu einer Veränderung der Expression sein. Achtung: Paraformaldehyd ist giftig. Tragen Sie geeignete Schutzausrüstung (PSA). </li></ol></li></ol> 4. Erfassung Spectral Fingerabdrücken von mTFP1 und Venus Fluorophore für Entmischung <ol><li> In einer Zellkulturhaube, ersetzen das Zellmedium mit bildgebenden medium (HEPES-gepufferter) mit 10% fötalem Rinderserum ergänzt ist. </li><li> Platzieren das Betrachtungs Geschirr in einer temperaturgesteuerten (37 ° C) konfokale Mikroskoptisch. </li><li> Das Glas Sichtschal mit mTFP1 transfizierte Zellen über das Öl-Objektiv mit 60facher Vergrößerung mit einer numerischen Apertur von 1,4. HINWEIS: Das Öl auf einem Laser-Scanning-Mikroskop auf dem 60X Objektiv verwendet wird, eng mit dem Brechungsindex des Glassubstrats ähneln. Das Öl wird auf der Oberseite der Objektivlinse angeordnet und kommt in direktem Kontakt mit dem Deckglas. </li><li> Finde mTFP1 Zellen mit einem 458 nm-Anregungsquelle und ein Emissionsbandfilter, zentriert bei 500 nm zu exprimieren. </li><li> Mit einer fluoreszierenden Zelle in dem Sichtfeld, wählen Sie den spektralen Detektionsmodus ( „Lambda - Modus“ in der Software hier verwendet wird ) und erfassen , die spektrale Bild (Bild 3-1); umfassen alle Frequenzen über 458 nm 10 nm Inkrementen (Bild 3-3) verwendet wird . Wählen Sie eine helle fluoreszierent-Region (ROI) auf der Zelle (20-Pixel-Radius). HINWEIS: Die spektrale Form des mTFP1-exprimierenden ROI sollte relativ konstant über die Zelle bleiben. Wenn die Form erheblich ändert, neu justieren den Laser und Einstellungen gewinnen das Signal-zu-Rausch-Verhältnis zu verbessern. </li><li> In der Fluoreszenz ROI bedeutet, normalisierte Intensität der spektralen Datenbank, indem Sie auf „Spektren-Datenbank speichern.“ </li><li> Optimierung der Laserleistung und die Verstärkung derart, dass ein gutes Signal-Rausch-Verhältnis erreicht wird. Die Einstellungen werden für verschiedene Geräte variieren. Die Verwendung von nicht-fluoreszierenden, nicht-transfizierten Zellen als Hintergrundreferenz, erhöhen die Verstärkung und Leistung, bis die Zellen sind hell, aber nicht über den Dynamikbereich des Detektors (Sättigungspunkt). Hintergrund Zellen sollten nicht nachweisbare Fluoreszenz haben nach durchschnittlich. </li><li> Wiederholen Sie den Vorgang für die Venus-Zellen, die mit den folgenden Ausnahmen: <ol><li> Sicherstellen, dass die Anregungsfrequenz bei 515 nm ist, und dass das Bandpassfilter ist centered in der Nähe von 530 nm, wenn Venus-exprimierende Zellen zu lokalisieren. </li><li> In „Spectral-Modus“, eine Anregungsfrequenz von 515 nm anstelle von 458 nm. </li></ol></li></ol> 5. Capture-Unmixed Bilder <ol><li> Schalten Sie den Aufnahmemodus auf „Entmischung“. </li><li> Fügen Sie die spektralen Fingerabdrücke von Venus und mTFP1 Entmischung in die Kanäle (Bild 3, Pfeil-2). </li><li> Stellen Sie den Anregungslaser zurück zu einer 458 nm Argon-Quelle. </li><li> Platzieren Sie den Nesprin-TS Sichtschale über dem 60X Öl-Objektiv. </li><li> Nachdem sie mit ausreichend hell-Expression auf einer Fluoreszenzzelle konzentriert, stellen die Verstärkung und die Laserleistung das Signal-Rausch-Verhältnis zu optimieren. Hinweis: Da die FRET-Effizienz von Nesprin-TS in der Nähe von 20% ist, sollte die ungemischte Venus Bild wesentlich dunkler als die ungemischte mTFP1 Bild sein. Sobald eine akzeptable Leistung und Verstärkungseinstellung iterativ bestimmt worden sind, müssen diese Parameter für alle Bilder capt konstant bleibenured. </li><li> Erfassen mindestens 15-20 Bilder von Nesprin-TS-Zellen mit relativ ähnlicher Helligkeit und zur Vermeidung von übermäßiger Pixelsättigung (alle gesättigten Pixel werden während der Bildverarbeitung entfernt). </li><li> Wiederholen Sie die Bildaufnahme-Prozess mit Nesprin-HL-Zellen mit identischen Bildgebungsparameter. </li></ol> 6. Bildverarbeitung und Bildanalyse-Verhältnis <ol><li> Mit Open-Source-ImageJ (FIJI) Software (http://fiji.sc/), offene native Format von Bildern mit BioFormats Reader. </li><li> Vorprozess die Bilder und berechnet das Verhältnis Bilder zuvor etablierte Protokolle unter Verwendung von 15. </li></ol>

<ol><li>Conway, D. E., Schwartz, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Flow-dependent+cellular+mechanotransduction+in+atherosclerosis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cell+Sci%22%5BJournal%5D)">Flow-dependent cellular mechanotransduction in atherosclerosis.</a> J Cell Sci. 126, Pt 22 5101-5109 (2013).</li>
<li>Arsenovic, P. T., Ramachandran, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nesprin-2G%2C+a+Component+of+the+Nuclear+LINC+Complex%2C+Is+Subject+to+Myosin-Dependent+Tension%5BTitle%5D)+AND+%22Biophys+J%22%5BJournal%5D)">Nesprin-2G, a Component of the Nuclear LINC Complex, Is Subject to Myosin-Dependent Tension.</a> Biophys J. 110 (1), 34-43 (2016).</li>
<li>Grashoff, C., Hoffman, B. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measuring+mechanical+tension+across+vinculin+reveals+regulation+of+focal+adhesion+dynamics%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Measuring mechanical tension across vinculin reveals regulation of focal adhesion dynamics.</a> Nature. 466 (7303), 263-266 (2010).</li>
<li>Austen, K., Ringer, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extracellular+rigidity+sensing+by+talin+isoform-specific+mechanical+linkages%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Cell+Bio%22%5BJournal%5D)">Extracellular rigidity sensing by talin isoform-specific mechanical linkages.</a> Nat Cell Bio. 17 (12), 1597-1606 (2015).</li>
<li>Meng, F., Sachs, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visualizing+dynamic+cytoplasmic+forces+with+a+compliance-matched+FRET+sensor%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cell+Sci%22%5BJournal%5D)">Visualizing dynamic cytoplasmic forces with a compliance-matched FRET sensor.</a> J Cell Sci. 124, Pt 2 261-269 (2011).</li>
<li>Borghi, N., Sorokina, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((E-cadherin+is+under+constitutive+actomyosin-generated+tension+that+is+increased+at+cell-cell+contacts+upon+externally+applied+stretch%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.S.A%22%5BJournal%5D)">E-cadherin is under constitutive actomyosin-generated tension that is increased at cell-cell contacts upon externally applied stretch.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 109 (31), 12568-12573 (2012).</li>
<li>Cai, D., Chen, S. -C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical+Feedback+through+E-Cadherin+Promotes+Direction+Sensing+during+Collective+Cell+Migration%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Mechanical Feedback through E-Cadherin Promotes Direction Sensing during Collective Cell Migration.</a> Cell. 157 (5), 1146-1159 (2014).</li>
<li>Conway, D. E., Breckenridge, M. T., Hinde, E., Gratton, E., Chen, C. S., Schwartz, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fluid+Shear+Stress+on+Endothelial+Cells+Modulates+Mechanical+Tension+across+VE-Cadherin+and+PECAM-1%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Bio+CB%22%5BJournal%5D)">Fluid Shear Stress on Endothelial Cells Modulates Mechanical Tension across VE-Cadherin and PECAM-1.</a> Curr Bio CB. 23 (11), 1024-1030 (2013).</li>
<li>Brenner, M. D., Zhou, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spider+Silk+Peptide+Is+a+Compact%2C+Linear+Nanospring+Ideal+for+Intracellular+Tension+Sensing%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Spider Silk Peptide Is a Compact, Linear Nanospring Ideal for Intracellular Tension Sensing.</a> Nano Lett. 16 (3), 2096-2102 (2016).</li>
<li>Rothenberg, K. E., Neibart, S. S., LaCroix, A. S., Hoffman, B. D. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/282499670_Controlling_Cell_Geometry_Affects_the_Spatial_Distribution_of_Load_Across_Vinculin">Controlling Cell Geometry Affects the Spatial Distribution of Load Across Vinculin.</a> Cell Mol Bioeng. 8 (3), 364-382 (2015).</li>
<li>Ostlund, C., Folker, E. S., Choi, J. C., Gomes, E. R., Gundersen, G. G., Worman, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamics+and+molecular+interactions+of+linker+of+nucleoskeleton+and+cytoskeleton+%28LINC%29+complex+proteins%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cell+Sci%22%5BJournal%5D)">Dynamics and molecular interactions of linker of nucleoskeleton and cytoskeleton (LINC) complex proteins.</a> J Cell Sci. 122, Pt 22 4099-4108 (2009).</li>
<li>Froger, A., Hall, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transformation+of+plasmid+DNA+into+E.+coli+using+the+heat+shock+method%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Transformation of plasmid DNA into E. coli using the heat shock method.</a> J Vis Exp. (6), e253(2007).</li>
<li>Zhang, S., Cahalan, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Purifying+plasmid+DNA+from+bacterial+colonies+using+the+QIAGEN+Miniprep+Kit%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Purifying plasmid DNA from bacterial colonies using the QIAGEN Miniprep Kit.</a> J Vis Exp. (6), e247(2007).</li>
<li>Rodighiero, S., Bazzini, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fixation%2C+mounting+and+sealing+with+nail+polish+of+cell+specimens+lead+to+incorrect+FRET+measurements+using+acceptor+photobleaching%5BTitle%5D)+AND+%22Cell.+Physiol.+Biochem%22%5BJournal%5D)">Fixation, mounting and sealing with nail polish of cell specimens lead to incorrect FRET measurements using acceptor photobleaching.</a> Cell. Physiol. Biochem. 21 (5-6), 489-498 (2008).</li>
<li>Kardash, E., Bandemer, J., Raz, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imaging+protein+activity+in+live+embryos+using+fluorescence+resonance+energy+transfer+biosensors%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Protoc%22%5BJournal%5D)">Imaging protein activity in live embryos using fluorescence resonance energy transfer biosensors.</a> Nat Protoc. 6 (12), 1835-1846 (2011).</li>
<li>Vaziri, A., Mofrad, M. R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanics+and+deformation+of+the+nucleus+in+micropipette+aspiration+experiment%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech%22%5BJournal%5D)">Mechanics and deformation of the nucleus in micropipette aspiration experiment.</a> J Biomech. 40 (9), 2053-2062 (2007).</li>
<li>Wang, N., Naruse, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical+behavior+in+living+cells+consistent+with+the+tensegrity+model%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.S.A%22%5BJournal%5D)">Mechanical behavior in living cells consistent with the tensegrity model.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 98 (14), 7765-7770 (2001).</li>
<li>Nagayama, K., Yahiro, Y., Matsumoto, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stress+fibers+stabilize+the+position+of+intranuclear+DNA+through+mechanical+connection+with+the+nucleus+in+vascular+smooth+muscle+cells%5BTitle%5D)+AND+%22FEBS+letters%22%5BJournal%5D)">Stress fibers stabilize the position of intranuclear DNA through mechanical connection with the nucleus in vascular smooth muscle cells.</a> FEBS letters. 585 (24), 3992-3997 (2011).</li>
<li>Luxton, G. W. G., Gomes, E. R., Folker, E. S., Vintinner, E., Gundersen, G. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Linear+arrays+of+nuclear+envelope+proteins+harness+retrograde+actin+flow+for+nuclear+movement%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Linear arrays of nuclear envelope proteins harness retrograde actin flow for nuclear movement.</a> Science. 329 (5994), New York, N.Y. 956-959 (2010).</li>
<li>Chen, Y., Mauldin, J. P., Day, R. N., Periasamy, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+spectral+FRET+imaging+microscopy+for+monitoring+nuclear+protein+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22J+Microsc%22%5BJournal%5D)">Characterization of spectral FRET imaging microscopy for monitoring nuclear protein interactions.</a> J Microsc. 228, Pt 2 139-152 (2007).</li>
<li>Ran, F. A., Hsu, P. D., Wright, J., Agarwala, V., Scott, D. A., Zhang, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genome+engineering+using+the+CRISPR-Cas9+system%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Protoc%22%5BJournal%5D)">Genome engineering using the CRISPR-Cas9 system.</a> Nat Protoc. 8 (11), 2281-2308 (2013).</li>
<li>LaCroix, A. S., Rothenberg, K. E., Berginski, M. E., Urs, A. N., Hoffman, B. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Construction%2C+imaging%2C+and+analysis+of+FRET-based+tension+sensors+in+living+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">Construction, imaging, and analysis of FRET-based tension sensors in living cells.</a> Methods Cell Biol. , (2015).</li>
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Die Autoren haben nichts offenzulegen.

Ein Verfahren und eine Demonstration der Abbildung lebender Zellen der mechanischen Spannung über Nesprin-2G, ein Protein in der Kern LINC-Komplex, wurden oben beschrieben. Vor dieser Arbeit wird verschiedene Techniken, wie zum Beispiel Mikropipette Bestrebung, Cytometry Magneten Wulst und mikroskopische Laserablation, verwendet worden , um Druck auf dem Zellkern zu übernehmen und seine Eigenschaften Schüttguts 16, 17, 18 zu me...

Kraftempfindliche, genetisch kodierte FRET Sensoren sich in letzter Zeit als ein wichtiges Werkzeug für die in lebenden Zellen dehnbare basierenden Kräfte zu messen, einen Einblick in wie mechanischen Kräften über 1 Proteine angewandt werden, 2, 3, 4. Mit diesen Werkzeugen können die Forscher nicht-invasiv Bild intrazellulären Kräfte in lebenden Zellen konventionelle Fluoreszenzmikroskope. Diese Sensoren bestehen aus einem FRET-Paar (Donor und Akzeptor - Fluoreszenzproteinen, am häufigsten ein blauen und gelben Donator - Akzeptor) , getrennt durch ein elastisches Peptid 3. Im Gegensatz zu dem C- oder N-terminalen Tagging, ist dieser Sensor in eine interne Stelle eines Proteins eingeführt, um die mechanische Kraft auf das Protein übertragen zu messen, als Molekular Dehnmessstreifen verhält. Erhöhte mechanische Spannung über den Sensor führt zu einem erhöhten Abstand zwischen dem FRET-pLuft, was zu einer verminderten FRET 3. Als Ergebnis wird der FRET umgekehrt proportional zur Zugkraft bezogen. Diese fluoreszenzbasierten Sensoren haben für Focal Adhäsionsproteine (Vinculin 3 und Talin 4), Cytoskelett - Proteine (α-Actinin 5) und Zell-Zell - junction - Proteine (E-Cadherin 6, 7, VE-Cadherin 8 und PECAM entwickelt 8). Das am häufigsten verwendete und gut charakterisierte elastischen Linkers in diesen Biosensoren als TSmod bekannt und besteht aus einer sich wiederholenden Sequenz von 40 Aminosäuren, (GPGGA) 8, die aus dem Spinnenseidenprotein flagelliform abgeleitet wurde. TSmod wurde als lineare elastische Nanofeder mit FRET Ansprechbarkeit auf 1 bis 5 der Zugkraft pN 3 verhalten gezeigt. Verschiedene Längen von flagelliform können verwendet werden, um die dynamische r zu verändernange von TSmod FRET-Kraftempfindlichkeit 9. Zusätzlich zu flagelliform wiederholt Spektrin 5 und Villin Kopfstück Peptid (als HP35 bezeichnet) 4 haben wie die elastischen Peptide zwischen FRET-Paare in ähnlicher Kraft Biosensoren 4 verwendet. Schließlich ist ein kürzlich veröffentlichter Bericht zeigte , dass TSmod können auch Druckkräfte 10 zu detektieren. Kürzlich entwickelten wir einen Kraftsensor für den Linker des Nucleo-Zytoskeletts (LINC) -Komplex Protein Nesprin2G durch Verwendung TSmod in eine zuvor entwickelte verkürztes Protein als Mini-Nesprin2G (2C) bekannt Nesprin2G eingesetzt, die endogene ähnlich verhält Nesprin-2G 11. Das LINC-Komplex enthält mehrere Proteine, die von außen in das Innere des Zellkerns führt, die Verknüpfung der zytoplasmatischen Zytoskelett zum Kernlamina. Nesprin-2G ist ein Strukturprotein-Bindung an sowohl derAktin-Zytoskelett im Zytoplasma und SUN-Proteine ​​in dem perinukleären Raum. Mit unserem Biosensor, konnten wir zeigen , dass Nesprin-2G bis 2 Aktomyosin abhängige Spannung in NIH3T3 Fibroblasten unterliegt. Dies war das erste Mal, dass Kraft direkt über ein Protein, das in der Kern LINC-Komplex gemessen wurde, und es ist wahrscheinlich ein wichtiges Instrument worden, die Rolle der Kraft auf dem Kern in Mechanobiologie zu verstehen. Das Protokoll unten ein detailliertes Methodik, wie der Sensor Nesprin-2G Kraft zu verwenden, einschließlich der Expression des Nesprin Spannungssensors (Nesprin-TS) in Säugetierzellen, sowie die Erfassung und Analyse von Bildern von FRET-exprimierenden Zellen Nesprin- TS. Unter Verwendung eines invertierten konfokalen Mikroskop mit einem spektralen Detektor ausgestattet ist, eine Beschreibung, wie sensibilisierten Emission messen FRET unter Verwendung Entmischung und ratiometrisch FRET-Bildgebung bereitgestellt. Die Ausgangsratiometrisches Bilder können verwendet werden, relativ qua machenntitative Kraft Vergleiche. Während dieses Protokoll auf der Expression von Nesprin-TS in Fibroblasten fokussiert wird, ist es auf andere Säugetierzellen leicht anpassbar, einschließlich Zelllinien und Primärzellen. Außerdem ist dieses Protokoll, wie es auf die Bildaufnahme und FRET-Analyse bezieht sich ohne weiteres auf andere FRET-basierten Biosensoren Kraft angepasst werden, die für andere Proteine ​​entwickelt wurden.

<table><tbody><tr><td>Nesprin-TS DNA-Addgen</td><td></td><td>68127</td><td>Von https://www.addgene.org/68127/</td></tr> <tr><td>Nesprin-HL DNA-Addgen</td><td></td><td>68128</td> Von https://www.addgene.org/68128/ <td></td></tr><tr><td>mTFP1</td><td>DNA-Addgen</td><td>54613</td><td>Von https://www.addgene.org/54613/</td></tr> <tr><td>mVenus</td><td>DNA-Addgen</td><td>27793</td><td>Von https://www.addgene.org/27793/</td></tr><tr><td>TSmod DNA</td><td>Addgene</td><td>26021</td><td>Aus https://www.addgene.org/26021/</td></tr> <tr><td>kompetenten Zellen</td><td>abrufen Bioline</td><td>BIO-85026</td><td></td></tr><tr><td>Flüssiges LB-Medium</td><td>ThermoFisher</td><td>10855001</td><td>https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/10855001</td></tr><tr><td>Feste LB Bakterienkulturplatten</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>L5667</td><td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/l5667?lang=en&region=US</td></tr><tr><td>Ampicillin</td><td>Sigma</td><td>A9518</td><td></td></tr><tr><td>Spektralphotometer</td><td>Biorad</td><td>273 BR 07335</td><td>SmartSpec Plus</td></tr><tr><td>Quarzküvette</td><td>Biorad</td><td>1702504</td><td>Küvette für SmartSpec Plus</td></tr><tr><td>DNA-Isolationskit</td><td>Macherey-Nagel</td><td>740412.5</td><td>NucleoBond Xtra Midi Plus</td></tr><tr><td>6-Well-Zellkulturschale</td><td>Falcon-Corning</td><td>353046</td><td>Multiwell 6-Well-Polystrene-Kulturschale</td></tr><tr><td>Dulbecco's Modified Eagle Medium, (DMEM) Zellmedien</td><td>Gibco</td><td>11995-065</td><td>DMEM(1x)</td></tr><tr><td>Rinderserum</td><td>Life Technologies</td><td>16170-078</td><td></td></tr> reduzierte <tr><td>Serum-Zellmedien</td><td>Gibco</td><td>31985-070</td><td>Reduziertes Serummedium, "optimem"</td></tr><tr><td>Lipid Trägerlösung</td><td>invitrogen</td><td>11668-019</td><td>Lipidreagenz, "Lipofectamine 2000"</td></tr><tr><td>1,5 mL steriles Kunststoffröhrchen</td><td>Denville</td><td>c2170</td><td></td></tr><tr><td>Trypsin</td><td>Gibco</td><td>25200-056</td><td>0,25% Trypsin-EDTA (1x)</td></tr><tr><td>Mikroskopische Betrachtungsschale mit Glasboden</td><td>In Vitro Scientific</td><td>D35-20-1.5-N</td><td>35 mm Schale mit 20 mm Bodenvertiefung #1,5 Glas</td></tr><tr><td>Fibronektin</td><td>ThermoFisher</td><td>33016015</td><td>Fibronektin humanes Protein, Plasma</td></tr><tr><td>Phosphat gepufferte Kochsalzlösung (PBS)</td><td>Gibco</td><td>14190-144</td><td>Dulbecco's Phosphatgepufferte Kochsalzlösung</td></tr><tr><td>15 mL steriles Zentrifugenröhrchen</td><td>Greiner bio-one</td><td>188261</td><td></td></tr><tr><td>Schwingrotorzentrifuge &nbsp;</td><td>Thermo Electron</td><td>Centra CL2</td><td>Schwingrotor Thermo Electron 236</td></tr><tr><td>Biosicherheitshaube für Zellkulturen</td><td>Forma Scientific</td><td>1284</td><td></td></tr><tr><td>klimatisierter Zellkultur-Inkubator</td><td>ThermoFisher</td><td>3596</td><td></td></tr><tr><td>invertiertes LED-Weitfeld-Fluoreszenzmikroskop</td><td>Life Technologies</td><td>EVOS FL</td><td></td></tr><tr><td>Klare HEPES gepufferte Bildgebungsmedien</td><td>Molekulare Sonden</td><td></td><td></td>A14291DJ</tr><tr><td>Fötales Rinderserum</td><td>Life Technologies</td><td>10437-028</td><td></td></tr><tr><td>Temperaturgesteuerte-invertierte konfokale Laserquellen mit 458 und 515 nm</td><td>Zeiss</td><td>&nbsp; LSM 710-w/spektraler META-Detektor</td><td></td></tr><tr><td>Outgrowth Media</td><td>Newengland Biolabs</td><td>B9020s</td><td></td></tr><tr><td>NIH 3T3 Fibroblasten</td><td>ATCC</td><td>CRL-1658</td><td></td></tr></tbody></table>

ein protokoll für die verwendung von förster resonance energy transfer (fret) -force biosensoren mechanische kräfte über den kern linc-komplex zu messen

A Protocol for Using F&#246;rster Resonance Energy Transfer (FRET)-force Biosensors to Measure Mechanical Forces across the Nuclear LINC Complex

Es wurde angenommen, dass der LINC-Komplex die kritische Struktur ist, die die Übertragung mechanischer Kräfte vom Zytoskelett auf den Zellkern vermittelt. Nesprin-2G ist eine Schlüsselkomponente des LINC-Komplexes, der das Aktin-Zytoskelett mit Membranproteinen (SUN-Domänenproteinen) im perinukleären Raum verbindet. Diese Membranproteine verbinden sich mit Laminen im Zellkern. Kürzlich wurde eine Förster Resonance Energy Transfer (FRET)-Kraftsonde in mini-Nesprin-2G (Nesprin-TS (Tension Sensor)) kloniert und zur Messung der Spannung über Nesprin-2G in lebenden NIH3T3-Fibroblasten verwendet. In dieser Arbeit wird der Prozess der Verwendung von Nesprin-TS zur Messung komplexer LINC-Kräfte in NIH3T3-Fibroblasten beschrieben. Um FRET-Informationen aus Nesprin-TS zu extrahieren, wird auch ein Überblick darüber gegeben, wie rohe Spektralbilder spektral in Akzeptor- und Donor-Fluoreszenzkanäle entmischt werden können. Mit Hilfe von Open-Source-Software (ImageJ) werden Bilder vorbearbeitet und in ratiometrische Bilder umgewandelt. Schließlich werden FRET-Daten von Nesprin-TS vorgestellt, zusammen mit Strategien zum Vergleich von Daten über verschiedene experimentelle Gruppen hinweg.

Nach dem obigen Protokoll wurde Plasmid - DNA aus der DNA - Repository erworben und in E. coli - Zellen transformierte. E. coli , den Sensor - DNA exprimieren , wurde aus LB / Ampicillin - Platten ausgewählt , und in einem flüssigen LB - Medium amplifiziert. Im Anschluss an die Amplifikation der Vektoren wurden DNA-Plasmide in TRIS-EDTA-Puffer gereinigt, wobei ein Standard verwendet, im Handel erhältliche DNA-Isolierungskits. Verwendung eines Spektrophotometers, wurde g...

Vor kurzem wurde eine Reihe von FRET-basierten Kraft-Biosensoren entwickelt, die die proteinspezifische Auflösung der intrazellulären Kraft ermöglichen. In diesem Protokoll zeigen wir, wie einer dieser Sensoren, der für den Linker des Nukleoskelett-Zytoskelett (LINC)-Komplexproteins Nesprin-2G entwickelt wurde, zur Messung von Aktomyosinkräften auf den nukleären LINC-Komplex verwendet werden kann.

Ein Protokoll für die Verwendung von Förster Resonance Energy Transfer (FRET) -force Biosensoren mechanische Kräfte über den Kern LINC-Komplex zu messen

The LINC complex has been hypothesized to be the critical structure that mediates the transfer of mechanical forces from the cytoskeleton to the nucleus. ...

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, Kräfte auf den Linker des Nukleoskeletts Zytoskelett oder LINC-Komplex durch FRET-Mikroskopie in lebenden Zellen über einen Biosensor zu bestimmen, der für das Protein des LINC-Komplexes, Nesprin-2G, entwickelt wurde. Diese Methode kann helfen, Schlüsselfragen auf dem Gebiet der Mechanotransduktion zu beantworten, wie z. B. die Kräfte, die auf Proteine im Zellkern lebender Zellen ausgeübt werden, und wie sich diese Kräfte unter verschiedenen Bedingungen ändern. Der Hauptvorteil dieser Technik ist ihre Fähigkeit, sehr kleine Kräfte auf Proteine und lebende Zellen zu messen.Im Allgemeinen werden Personen, die mit dieser Methode noch nicht vertraut sind, Schwierigkeiten haben, Bilder aufzunehmen. Es ist schwierig, die Laserleistung und -verstärkung des Mikroskops zu optimieren, um ein gutes Signal zwischen allen Versuchsgruppen zu erhalten. Zu Beginn züchten Sie NIH 3T3-Faserblastenzellen auf einen Konfluenzwert zwischen 70 % und 90 % in einer Sechs-Well-Zellkulturschale in einem Standard-Zellkulturinkubator mit Temperatur- und CO2-Regulierung.Entfernen Sie in einer Zellkulturhaube das Medium und spülen Sie jede Vertiefung mit etwa 1 Milliliter eines reduzierten Serumzellmediums aus. Geben Sie 800 Mikroliter reduziertes Serumzellmedium in jede Vertiefung und stellen Sie die Sechs-Well-Kammer in den Inkubator. Pipettieren Sie dann 700 Mikroliter reduziertes Serumzellmedium in ein 1,5-Milliliter-Röhrchen mit der Aufschrift L mit 35 Mikrolitern Lipidträgerlösung, um die Lipo-Mischung zu bilden.Mischen Sie die Suspension durch Pipettieren. Als nächstes pipettieren Sie 100 Mikroliter des reduzierten Serumzellmediums in jedes der sechs 1,5-Milliliter-Röhrchen, die mit eins bis sechs beschriftet sind. Pipettieren Sie die Plasma-DNA für den Nesprin Tension Sensor, Nesprin Headless Zero Force Control, mTFP1 und Venus in die Röhrchen eins bis sechs, wie im Textprotokoll beschrieben.Verwenden Sie Pipettenspitzen nicht wieder, wenn Sie verschiedene Arten von DNA pipettieren. Pipettieren Sie dann 100 Mikroliter der Lipo-Mischung aus dem L-Röhrchen in jedes markierte Röhrchen und mischen Sie es durch wiederholtes Pipettieren, wobei Sie für jedes Röhrchen eine saubere Pipette verwenden. Inkubieren Sie die Suspension 10 bis 20 Minuten lang.Geben Sie als nächstes 200 Mikroliter aus jedem markierten Röhrchen in eine Vertiefung der vorbereiteten Sechs-Well-Kammer mit den Zellen. Beschriften Sie den oberen Teil jeder Vertiefung mit der entsprechenden DNA. Stellen Sie dann die Sechs-Well-Kammer für vier bis sechs Stunden in einen Inkubator.Nach der Inkubation aspirieren Sie das Medium und fügen Sie ein bis zwei Milliliter reduziertes Serumzellmedium zum Spülen hinzu. Aspirieren Sie das reduzierte Serumzellmedium und geben Sie zwei Milliliter Trypsin in jede Vertiefung, bevor Sie die Sechs-Well-Schale für fünf bis 15 Minuten in den Inkubator stellen. Während sich die Zellen im Inkubator lösen, beschichten Sie sechs Glasbodenschalen mit einer Schicht aus Fibronektin in einer Konzentration von 20 Mikrogramm pro Milliliter, gelöst in phosphatgepufferter Kochsalzlösung.Lassen Sie die Schalen die Oberfläche in der Zellkulturhaube beschichten. Neutralisieren Sie das Trypsin, indem Sie zwei Milliliter DMEM hinzufügen, sobald die Zellen abgelöst sind. Übertragen Sie dann den Inhalt jeder Vertiefung in ein beschriftetes 15-Milliliter-Zentrifugenröhrchen und drehen Sie ihn fünf Minuten lang in einer Schwingrotorzentrifuge mit dem 90-fachen g herunter.Aspirieren Sie den Überstand und resuspendieren Sie jedes Zellpellet in 1.000 Mikrolitern DMEM mit einer Pipette. Aspirieren Sie das Fibronektingemisch aus den Glasschalen und pipettieren Sie 1.000 Mikroliter jeder Zellsuspension auf die Schalen. Nachdem sich die Zellen am Boden der Glasschalen abgesetzt haben, geben Sie einen weiteren Milliliter Medium in jede Vertiefung.Lassen Sie die Zellen mindestens 18 bis 24 Stunden lang im Zellinkubator ansetzen und exprimieren. Um die Transfektionseffizienz zu überprüfen, verwenden Sie ein Fluoreszenzmikroskop, das mit einer Anregungsfrequenz nahe 462 Nanometern für mTFP1 oder 525 Nanometern für Venus ausgestattet ist. Verwenden Sie einen Emissionsfilter, der in der Nähe von 492 Nanometern für mTFP1 oder 525 Nanometern für Venus zentriert ist.Etwa 18 bis 24 Stunden nach Abschluss der Transfektion können Sie mit einem inversen Fluoreszenzmikroskop die Effizienz der Transfektion untersuchen, indem Sie die Anzahl der Fluoreszenzzellen mit der Gesamtzahl der sichtbaren Zellen vergleichen. Wenn lebende Zellen innerhalb von 48 Stunden nach der Transfektion nicht abgebildet werden können, fixieren Sie die Zellen fünf Minuten lang in 4%-Paraformaldehyd. Lassen Sie die Zellen 24 bis 48 Stunden lang den Sensor exprimieren, bevor Sie fixiert werden.Lagern Sie die Zellen in PBS und sehen Sie sie nach 48 Stunden an. Ersetzen Sie in einer Zellkulturhaube das Zellmedium durch ein bildgebendes Medium, das mit 10 % fötalem Rinderserum ergänzt wird. Stellen Sie die Betrachtungsschalen in einen temperaturgesteuerten konfokalen Mikroskoptisch.Platzieren Sie die Glasbetrachtungsschale mit mTFP1-transfizierten Küvetten über dem Ölobjektiv bei 60-facher Vergrößerung und einer numerischen Apertur von 1,4. Lokalisieren Sie mTFP1-exprimierende Zellen im Weitfeld-Fluoreszenzmodus. Wenn sich eine Fluoreszenzzelle im Sichtfeld befindet, wählen Sie den spektralen Detektionsmodus und nehmen Sie das Spektralbild auf.Schließen Sie alle Frequenzen jenseits von 458 Nanometern in Schritten von 10 Nanometern ein. Wählen Sie einen hellen fluoreszierenden Bereich auf der Zelle aus. Fügen Sie den Fluoreszenz-ROI-Mittelwert als normierte Intensität zur Spektraldatenbank hinzu, indem Sie auf Spektren in Datenbank speichern klicken.Optimieren Sie die Laserleistung und -verstärkung so, dass ein gutes Signal-Rausch-Verhältnis erreicht wird. Die Einstellungen variieren je nach Gerät. Wiederholen Sie den Vorgang für Venus-exprimierende Zellen und bleiben Sie im Spektralmodus.Verwenden Sie eine Anregungsfrequenz von 488 Nanometern anstelle von 458 Nanometern. Passen Sie die Leistungseinstellungen nach Bedarf an, aber ändern Sie nicht die Emissionsfrequenzen. Wählen Sie eine helle fluoreszierende ROI von etwa einem Radius von 20 Pixeln aus.Fügen Sie den Fluoreszenz-ROI-Mittelwert als normierte Intensität zur Spektraldatenbank hinzu, indem Sie auf Spektren in Datenbank speichern klicken. Um die ungemischten Bilder aufzunehmen, schalten Sie zunächst den Aufnahmemodus auf spektrale Unmischung um. Fügen Sie die spektralen Fingerabdrücke von Venus und mTFP1 zu den Entmischungskanälen hinzu.Stellen Sie den Anregungslaser wieder auf eine 458-Nanometer-Argonquelle ein. Platzieren Sie die Sichtschale des Nesprin-Zugspannungssensors über dem 60X-Ölobjektiv. Nachdem Sie sich auf eine Fluoreszenzzelle mit ausreichend heller Expression fokussiert haben, passen Sie die Verstärkung und die Laserleistung an, um das Signal-Rausch-Verhältnis zu optimieren.Nehmen Sie mindestens 15 bis 20 Bilder von Nesprin-Zugspannungssensorzellen mit relativ ähnlicher Helligkeit auf und vermeiden Sie eine übermäßige Pixelsättigung. Wiederholen Sie den Bildaufnahmevorgang mit Nesprin-Headless-Zellen unter Verwendung identischer Bildgebungsparameter. Ein repräsentatives 10-fach vergrößertes Bild von 3T3-Fibroblasten, die mit einem Nesprin-Spannungssensor unter Verwendung eines lipidvermittelten Trägers transfiziert wurden, ist hier zu sehen.In der Regel wird nur ein Bruchteil der Zellen in einem bestimmten Sichtfeld transfiziert. Hier ist ein repräsentatives Paar von zwei 3T3-Kernen zu sehen, die Nesprin-TS in den spektral ungemischten Venus- und mTFP-Kanälen exprimieren. Ein zusammengeführtes Farbbild der beiden Kanäle wird im Bedienfeld ganz rechts angezeigt.Hier ist eine repräsentative Probenahme von Nesprin-TS-maskierten Zellkernen von stabil exprimierenden MDCK-Zellen auf gemusterten und unstrukturierten Substraten. Verhältnisbilder sind definiert als das Verhältnis des Venuskanals dividiert durch den mTFP-Kanal und können verwendet werden, um relative quantitative Kraftvergleiche durchzuführen. Einmal gemeistert, kann diese Technik in etwa acht Stunden durchgeführt werden, wenn sie richtig ausgeführt wird.Bei diesem Verfahren ist es wichtig, daran zu denken, die DNA-Röhrchen während der Transfektion sorgfältig zu markieren und die Bildgebungsparameter konstant zu halten, während die spektralen Ergebnisbilder aufgenommen werden. Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie Sie Zellen mit dem Nesprin-Zugspannungssensor transfizieren und spektral aufgelöste Bilder auf dem Computer aufnehmen können FRET-Index, der mit der Kraft auf den Zugkraftsensor korreliert. Obwohl in diesem Fall ein FRET-Sensor für Nesprin verwendet wird, kann er auch auf andere Proteine in der Zelle angewendet werden, bei denen eine Messkraft gewünscht ist.

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Ein Protokoll für die Verwendung von Förster Resonance Energy Transfer (FRET) -force Biosensoren mechanische Kräfte über den Kern LINC-Komplex zu messen (Video) | JoVE Journal

Ein Protokoll für die Verwendung von Förster Resonance Energy Transfer (FRET) -force Biosensoren mechanische Kräfte über den Kern LINC-Komplex zu messen

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