Actine is de dominante eiwit dat het cytoskelet en participeert in kritieke cellulaire processen zoals celdeling, organel beweging, celbeweeglijkheid, krimp, en de signalering. In het afgelopen decennium, hebben ziekteverwekkende mutaties ontdekt actine in elk van de zes menselijke actine isovormen die tot een reeks van aandoeningen, van myopathieën coronaire hartziekte 1-7. De processen waardoor actine mutaties leiden tot ziekte verder worden toegelicht. De gist model blijft de gouden standaard voor de biochemische effecten van mutaties op actine functie vanwege de voordelen van de interne essentiële actine isovorm, genetische traceerbaarheid en hoge behoud van actine sequentie en functie te bestuderen. Studies tonen aan dat individuele actine mutaties leiden tot moleculaire specifieke disfuncties met dominant negatieve effecten 8. Bijvoorbeeld,-doofheid veroorzaken mutaties in γ-niet-spieractine dat de Lys-118 residu beïnvloeden veranderen regulering doorhet actine bindend eiwit Arp2 / 3 9. Studies vaak te gebruiken in vitro analyses van eiwit: eiwit interacties. Onderzoeken naar het effect van actine mutaties celbiologie en met name actine bindend eiwit lokalisatie in de cel beperkt.
Studies van de gist cytoskelet in vivo gewoonlijk afhankelijk beelden van gefixeerde cellen van een omgekeerde fluorescentiemicroscoop 10. Deze experimenten verstrekte fundamentele gegevens over de morfologie van het actine cytoskelet. Onderzoeken hebben sindsdien opgenomen driedimensionale confocale beeldvorming om de complexe cytoskelet netwerk 11, 12 te visualiseren. Deze beeldvorming maakt kwantificering van de overvloed en de relatieve locatie van actine patches en filamenten. Dunne gedeelte electron tomography is gebruikt om het imago van de morfologie van de dichte draadvormige netwerken ten opzichte van bewaarde subcellulaire structuren 13. Crowded cellulaire spassen met een kleine doorsnede kan tot in detail worden onderzocht met deze techniek. Imaging studies zijn uitgebreid tot levende cellen met behulp van time-lapse fluorescentie microscopie. Wanneer foto bleken en achtergrond fluorescentie kunnen worden gemodereerd, time lapse imaging laat onderzoeken met betrekking tot de dynamiek van het cytoskelet eiwitten en de reactie op omgevingsfactoren 11, 14. Afzonderlijk visualisatie van de dynamiek van actine filamenten in vitro werd bevorderd door de invoering van totale interne reflectie fluorescentie (TIRF) microscopie. Vergeleken met brede microscopie, TIRF het voordeel van verminderde achtergrondfluorescentie en verbeterd contrast individuele filamenten 15, 16 volgen. Met deze kwaliteiten, is TIRF microscopie is aangepast door celbiologen om cellulaire structuren controleren bij de plasmamembraan 17, 18. Cellulaire gebeurtenissen, waaronder veranderingen in het cytoskelet, kangevisualiseerd worden real time met lage fototoxiciteit, maximale contrast en minimale achtergrond bloei 19.
Om een beter begrip van het effect van actine mutaties op de beweging, lokalisatie en omzet cytoskelet eiwitten in de cel, TIRF microscopie en eiwit tagging gebruikt. Hierin methoden om het effect van een klinisch relevante mutatie in actine cytoskelet van dynamica in Saccharomyces cerevisiae wordt beschreven. Bijzonder de lokalisatie en beweging van het actine bindend eiwit, Aip1p, werd gevisualiseerd en gekwantificeerd in cellen die de R256H mutatie in actine. Deze technieken vullen in vitro biochemische studies en zorgen voor een beter begrip van eiwit interacties en functies.