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방법 논문

Integrin 긴장과 셀룰러 힘 통합 긴장 센서와 서브 마이크론 해상도 이미징

6.9K 조회수

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DOI:

10.3791/59476

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2019년 4월 25일

이 논문에서

요약

Integrin 긴장 다양 한 세포 기능에 중요 한 역할을 담당합니다. 통합 긴장 센서 integrin 긴장은 picoNewton (pN) 감도 보정와 서브 마이크론 해상도 몇 군데.

초록

Integrin 리간드 결합에 의해 전송 분자 긴장은 많은 세포 기능 및 동작에 중요 한 역할을 재생 integrin 통로에 근본적인 기계 신호입니다. 보정 고 integrin 긴장 높은 힘 감도와 해상도 이미지, 우리는 통합 긴장 센서 (ITS), 형광 긴장 DNA 기반 센서 개발. ITS 힘 분자 수준에서 형광 신호에 따라서 변환 형광 분자 긴장을 유지 하는 경우에 활성화 됩니다. ITS 활성화에 대 한 긴장 임계값은 10-60 pN 잘 셀에서 integrin 긴장의 동적 범위를 커버 하는 범위에서 조정할 수 있습니다. ITS와 융합 하는 기판에 부착 세포의 integrin 긴장 형광에 의해 시각 이며 서브 마이크론 해상도 몇 군데. ITS는 또한 라이브 셀에 고정된 셀 셀 구조 이미징에 호환 됩니다. ITS는 혈소판 수축 및 세포의 연구에 성공적으로 적용 되었습니다. 이 문서는 합성 및 ITS integrin 전송 셀룰러 힘의 연구에의 응용에 대 한 절차를 자세히 설명합니다.

서론

셀은 integrins 준수 및 셀룰러 힘 세포 외 기질을 발휘에 의존 합니다. Integrin 중재 하는 세포 접착 및 힘 전송 셀1,2, 마이그레이션3,4및 생존5,,67확산에 대 한 중요 한 있습니다. 긴 기간에 또한 셀 확산8,,910 와 차별화11,12영향 integrin biomechanical 신호. 연구원은 측정 하는 다양 한 방법을 개발 했다 하며 지도 integrin 전송 휴대 세포-매트릭스 인터페이스에서. 이러한 메서드는 탄성 층13, 배열 micropost....

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프로토콜

여기에 설명 된 모든 메서드는 기관 동물 관리 및 사용 위원회 (IACUC, 8-16-8333-나) 아이오와 주립 대학에 의해 승인 되었습니다.

1입니다. 통합 긴장 센서의 합성

  1. 사용자 지정 하 고 ssDNAs ( 테이블의 자료를 참조)을 주문.
    참고: ssDNA 시퀀스는 다음과 같습니다. 위 물가 /5ThioMC6-D/GGG AGG ACG CAG CGG GCC/3BHQ_2 /. 낮은 물가 다음과 같습니다.
    12 pN ITS: GGC CCG CTG CGT CCT CCC /3Bio//5Cy3 /
    23 pN ITS: GGC CCG CTG CGT CC /iBiodT//5Cy3/CCC
    33 pN ITS: / 5Cy3/GGC CCG CTG CG/iBiodT/CCT CCC
    43 pN ITS: / 5Cy3/GGC CCG C/iBiodT/G CGT CCT CCC
    54 pN ITS: /5Biosg / / iCy3/GGC CCG CTG CGT CCT CCC
    여기에서, /5ThioMC6-D / 5' 끝에 thiol 한정자 C6 S S (이황화)를 나타냅니다. /3BHQ_2/ 블랙 홀을 끄는 2 3' 끝을 나타냅니다. / 3Bio /, 5Biosg /, 및 /iBiodT/는 각각....

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결과

ITS와 물고기 keratocytes integrin 긴장 지도 체포 됐다. 그것은 표시는 keratocyte 마이그레이션합니다 integrin 긴장 두 힘 트랙 (그림 2A)에서 생성 됩니다. 힘 지도의 해상도 0.4 µ m (그림 2B) 되도록 보정 했다. 높은 integrin 긴장 뒤쪽 여백 (그림 3A)에 집중 한다. ITS는 또한 다른 세포의 다른 특정 패턴을 보여 줍니다. Nonmotile 셀, NIH-3T3 빠른 마이그레이션 keratocyte의 아주 다른 특정 integrin 긴장 패턴 (그림 3B)을 형성.

Immunostaining와 .......

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토론

ITS는 휴대에 대 한 강력한 기술 강제로 합성 및 응용 프로그램 매핑 아직 매우 액세스할 수 있습니다. 모든 재료 준비, 1 일 이내 ITS는 합성 수 있습니다. 실험, 동안 표면 코팅의 3 단계 셀 도금 전에 필요 합니다. 최근, 우리는 더 ITS 소 혈 청 알 부 민, 유리 또는 폴리스 티 렌 표면33ITS의 직접적인 물리적 흡착 수에 직접 연결 하 여 한 단계로 코팅 절차를 단순화. ITS는 셀룰러 구조 이미징의 유사한 수준에 세포 힘 신호의 형광 강도 제공합니다. 편리한 합성 및 샘플 준비, 현미경 검사 법, 대 한 겸손 한 요구 사항 및 셀룰러 힘에 대 한 높은 감도 ITS 셀 역학의 연구에 대 한 강력 하 고 신뢰할 수 있는 기술을 확인합니다. 이 문서에서 우리는 그것의 합성 및 응용에 대 한 포괄적인 절차를 제시.

RGD 어근 ligand ssDNA와 그것의 합성에서 가장 중요 한 절차 이다. 프로토콜 섹션에서 설명 했 듯.......

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공개 사항

저자는 공개 없다.

감사의 글

이 작품은 아이오와 주립 대학 그리고에 의해 국립 연구소의 일반 의료 과학 (R35GM128747) 제공 시작 기금에 의해 지원 되었다.

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
BSA-biotinSigma-AldrichA8549
NeutravidinThermo Fisher Scientific31000
StreptavidinThermo Fisher Scientific434301
상부 가닥 DNA통합 DNA 기술N/A고객 설계. DNA 염기서열은 PROTOCOL 섹션
하단 가닥 DNA통합 DNA 기술N/A고객 설계에 나와 있습니다. DNA 염기서열은 PROTOCOL 섹션에 나와 있습니다.
sulfo-SMCCThermo Fisher ScientificA39268
사이클릭 펩타이드 RGD with an amine groupPeptides InternationalPCI-3696-PI
IMDMATCC‎
FBSATCC302020
페니실린gibco15140122
TCEPSigma-AldrichC4706
200 uL 페트리 접시CellvisD29-14-1.5-N
NanoDrop 2000Thermo ScientificN/A분광계
SE410 Tall Air-Cooled Vertical Protein Electrophoresis UnitHoeferSE410-15-1.5전기기공용 장치
CHO-K1 세포주ATCC,CCL-61
NIH/3T3 세포주ATCCCRL-1658
항빈쿨린 항체,EMD, Millipore90227빈쿨린 면역염색용 1차 항체
염소 항-마우스 IgG(H+L), 초클론 2차 항체, Alexa Fluor 488InvitrogenA28175빈쿨린 면역염색
Alexa Fluor 647 PhalloidinInvitrogenA22287
Eclipse TiNikonN/A현미경
62996227: , , , , , , , , 에 대한 2차 항체

참고문헌

  1. Price, L. S., Leng, J., Schwartz, M. A., Bokoch, G. M. Activation of Rac and Cdc42 by Integrins Mediates Cell Spreading. Molecular Biology of the Cell. 9 (7), 1863-1871 (1998).
  2. Cavalcanti-Adam, E. A., et al. Cell Spreading and Focal ....

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재인쇄 및 허가

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DNA 기반 센서형광 현미경힘 이미지징인테그린-리간드 결합힘-구조 상호작용각막세포 이동