Methodenartikel

Op afbeeldingen gebaseerde methoden om membraanhandelgebeurtenissen in somatale afstammingscellen te bestuderen

DOI:

10.3791/65257

⸱

12 mei 2023

 ,  , 
1Department of Biology, Rutgers University, 2Pharmacology and Toxicology Department, University of Arkansas for Medical Sciences

In dit artikel

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Verschillende veelgebruikte methoden worden hier geïntroduceerd om de membraanhandelgebeurtenissen van een plasmamembraanreceptorkinase te bestuderen. Dit manuscript beschrijft gedetailleerde protocollen, waaronder de bereiding van het plantmateriaal, de farmacologische behandeling en de confocale beeldvorming.

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

In eukaryote cellen worden membraancomponenten, waaronder eiwitten en lipiden, spatiotemporaal getransporteerd naar hun bestemming binnen het endomembrane systeem. Dit omvat het secretoire transport van nieuw gesynthetiseerde eiwitten naar het celoppervlak of de buitenkant van de cel, het endocytische transport van extracellulaire ladingen of plasmamembraancomponenten in de cel, en het recyclen of afsluiten van ladingen tussen de subcellulaire organellen, enz. Membraanhandel is cruciaal voor de ontwikkeling, groei en aanpassing van het milieu van alle eukaryote cellen en staat dus onder strenge regelgeving. Celoppervlakreceptorkinasen, die ligandsignalen uit de extracellulaire ruimte waarnemen, ondergaan zowel secretoir als endocytisch transport. Veelgebruikte benaderingen om de membraanhandelgebeurtenissen te bestuderen met behulp van een plasmamembraan-gelokaliseerd leucine-rich-repeat receptorkinase, ERL1, worden hier beschreven. De benaderingen omvatten de bereiding van plantmateriaal, farmacologische behandeling en confocale beeldvorming. Om de spatiotemporale regulatie van ERL1 te monitoren, beschrijft deze studie de co-lokalisatieanalyse tussen ERL1 en een multi-vesiculair lichaamsmarkereiwit, RFP-Ara7, de tijdreeksanalyse van deze twee eiwitten en de z-stackanalyse van ERL1-YFP behandeld met de membraanhandelremmers brefeldine A en wortmannine.

Inleiding

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Membraanverkeer is een geconserveerd cellulair proces dat membraancomponenten (ook bekend als ladingen), waaronder eiwitten, lipiden en andere biologische producten, verdeelt tussen verschillende organellen binnen een eukaryote cel of over het plasmamembraan van en naar de extracellulaire ruimte1. Dit proces wordt vergemakkelijkt door een verzameling membranen en organellen genaamd het endomembrane systeem, dat bestaat uit het kernmembraan, het endoplasmatisch reticulum, het Golgi-apparaat, de vacuole / lysosomen, het plasmamembraan en meerdere endosomen1. Het endomembrane systeem maakt de modificatie, verpakking en transport van membraancomponenten mogelijk met behulp van dynamische blaasjes die tussen deze organellen pendelen. Membraanhandel is cruciaal voor celontwikkeling, groei en aanpassing aan het milieu en valt dus onder strenge en complexe regelgeving2. Momenteel zijn meerdere benaderingen in de moleculaire biologie, chemische biologie, microscopie en massaspectrometrie ontwikkeld en toegepast op het gebied van membraanhandel en hebben ze het begrip van de spatiotemporale regulatie van het endomembrane systeem aanzienlijk verbeterd 3,4. Moleculaire biologie wordt gebruikt voor klassieke genetische manipulaties van de vermeende spelers die betrokken zijn bij membraanhandel, zoals het veranderen van de genexpressie van het eiwit van belang of het labelen van het eiwit van belang met bepaalde tags. Hulpmiddelen in de chemische biologie omvatten het gebruik van moleculen die specifiek interfereren met het verkeer van bepaalde routes 4,5. Massaspectrometrie is krachtig voor het identificeren van de componenten in een organel dat mechanisch is geïsoleerd door biochemische benaderingen 3,4. Membraanverkeer is echter een dynamisch, divers en complex biologisch proces1. Om het membraantransportproces in levende cellen onder verschillende omstandigheden te visualiseren, is lichtmicroscopie een essentieel hulpmiddel. Er is voortdurend vooruitgang geboekt in geavanceerde microscooptechnieken om de uitdagingen bij het meten van de efficiëntie, kinetiek en diversiteit van de gebeurtenissen te overwinnen4. Hier richt deze studie zich op de algemeen aanvaarde methodologieën in de chemische / farmacologische biologie, moleculaire biologie en microscopie om membraanhandelgebeurtenissen te bestuderen in een natuurlijk vereenvoudigd en experimenteel toegankelijk systeem, het stomatale ontwikkelingsproces.

Huidmondjes zijn microporiën op de luchtoppervlakken van planten die open en dicht gaan om de gasuitwisseling tussen de binnenste cellen en de omgeving te vergemakkelijken 6,7,8. Daarom zijn huidmondjes essentieel voor fotosynthese en transpiratie, twee gebeurtenissen die cruciaal zijn voor de overleving en groei van planten. De ontwikkeling van het stomatale wordt dynamisch aangepast door omgevingssignalen om de aanpassing van de plant aan de omgeving te optimaliseren9. Daterend uit studies in 2002, opende de identificatie van het receptoreiwit Too Many Mouths (TMM) de deur naar een nieuw tijdperk van onderzoek naar de moleculaire mechanismen van stomatale ontwikkeling in de modelplant Arabidopsis thaliana10. Al na enkele decennia is een klassieke signaleringsroute geïdentificeerd. Van stroomopwaarts naar stroomafwaarts omvat deze route een groep secretoire peptideliganden in de epidermale patroonfactoren (EFP) familie, verschillende celoppervlak leucine-rich-repeat (LRR) receptorkinasen in de EREECTA (ER) familie, het LRR-receptoreiwit TMM, een MAPK-cascade en verschillende bHLH-transcriptiefactoren, waaronder SPEECHLESS (SPCH), MUTE, FAMA en SCREAM (SCRM)11,12,13,14, 15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26. Eerder werk geeft aan dat een van de receptorkinasen, ER-LIKE 1 (ERL1), actief subcellulair gedrag vertoont bij EPF-perceptie20. ERL2 verkeert ook dynamisch tussen het plasmamembraan en sommige intracellulaire organellen27. Het blokkeren van de membraanhandelstappen veroorzaakt abnormale stomatale patronen, resulterend in stomatale clusters op het bladoppervlak28. Deze resultaten suggereren dat membraanverkeer een essentiële rol speelt in de stomatale ontwikkeling. Deze studie beschrijft een protocol om spatiotemporaal de ERL1-dynamiek te onderzoeken met behulp van eiwit-eiwit subcellulaire co-lokalisatieanalyse in combinatie met farmacologische behandeling met behulp van enkele membraanhandelremmers.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Bereiding van de oplossingen

  1. Bereid zaadsterilisatieoplossing door 15 ml bleekmiddel te mengen met 35 ml gedestilleerd water en 50 μL Triton X-100.
  2. Bereid brefeldine A (BFA)-oplossing door het BFA-poeder op te lossen in ethanol tot een eindconcentratie van 10 mM (bouillon). Bereid wortmannine (Wm) oplossing door het Wm poeder op te lossen in DMSO tot een uiteindelijke concentratie van 10 mM (voorraad).

2. De zaden zaaien

  1. Aliquot 10-50 zaden van elk van de vereiste transgene planten in 1,5 ml microcentrifugebuizen. Voeg 1 ml zaadsterilisatieoplossing toe aan elke buis en meng grondig door de buis gedurende 10 minuten voorzichtig om te keren op een shaker.
  2. Gooi de zaadsterilisatieoplossing weg en was de zaden vijf keer met 1 ml geautoclaveerd gedestilleerd water.
  3. Voeg 300 μL gedistilleerd water met autoclaaf toe aan elke buis en zaai de zaden op halfsterkte MS-media met 1% (w / v) sucrose en 0,75% (w / v) agar. Vul het medium indien nodig aan met de bijbehorende antibiotica.
  4. Houd de plaat 2 dagen ondersteboven bij 4 °C in het donker om de kieming te synchroniseren.
  5. Breng de plaat na 2 dagen over in een groeiruimte met een licht/8 uur donkere cyclus van 16 uur (80 μmol/m2/s1) bij 22 °C. Dit wordt beschouwd als de eerste dag na ontkieming (1 dpg).
  6. Verplant de zaailingen in de grond met 10 dpg voor verdere groei.

3. Bereiding van tweekleurige F1 transgene planten

  1. Kweek homozygote transgene planten met ERL1-YFP (plant A) en homozygote transgene planten met een RFP-gelabeld markereiwit RFP-Ara7 (plant B)20 naast elkaar tot de bloei in een groeiruimte met een licht/8 uur donkere cyclus van 16 uur (80 μmol/m2/s1) bij 22 °C.
  2. Kies een jonge bloeiwijze van plant A. Houd één bloem die op het punt staat open te gaan op de bloeiwijze voor genetische kruisingen. Verwijder alle oudere bloemen en siliques. Verwijder bovendien voorzichtig de jongere bloemen en bloemige meristeem om toekomstige verwarring te voorkomen.
  3. Ontleed de ongeopende bloem voorzichtig door de kelkbladen, bloemblaadjes en meeldraden te verwijderen met een scherp pincet. Laat de stamper alleen op de bloeiwijze staan.
  4. Neem een volwassen meeldraden van een geopende bloem op plant B en deponeer de stuifmeelkorrels op het stigma van de ontleedde stamper op plant A.
  5. Label deze handmatig gekruiste bloem door de vader, moeder en de datum van het genetische kruis aan te geven. Laat de bloem rijpen en oogst de F1-zaden wanneer de silique geel / bruin wordt (~ 20 dagen na de kruising). Controleer of er een succesvolle F1-installatie is met zowel YFP- als RFP-signalen.

4. Farmacologische behandeling

  1. Verwijder voor de BFA-behandeling de zaadlobben van 7 dagen oude zaailingen, dompel de rest van de zaailingen onder in een nepoplossing (0,3% ethanol) of 30 μM BFA-oplossing, breng 1 minuut vacuüm aan en houd het monster 30 minuten ondergedompeld voordat u beeldvorming maakt.
  2. Verwijder voor de wortmanninebehandeling de zaadlobben van 7 dagen oude zaailingen, dompel de rest van de zaailingen onder in 0,25% DMSO-oplossing of 25 mM wortmannine, breng 1 minuut vacuüm aan en houd het monster 30 minuten ondergedompeld voordat u beeldvorming maakt.
  3. Voeg voor de vacuümbehandeling van monsters in een microcentrifugebuis van 1,5 ml 500 μL van de overeenkomstige geneesmiddeloplossing toe en dompel de ontlede zaailingen onder in de oplossing. Bevestig een spuit van 10 ml stevig aan de microcentrifugebuis en breng gedurende 1 minuut vacuüm aan (figuur 1). Verwijder de spuit en bewaar het monster gedurende de vereiste tijd in de oplossing. Haal de zaailingen voorzichtig uit voor beeldvormingsvoorbereiding.

figure-protocol-1
Figuur 1: Eenvoudig vacuümapparaat. Een spuit van 10 ml is bevestigd aan een microcentrifugebuis van 1,5 ml voor de vacuümbehandeling. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

5. Monstervoorbereiding voor beeldvorming

  1. Ontleed het ware blad van het behandelde monster met een scherp scheermesje. Doe het echte blad voorzichtig in een druppel water op een glazen dia en houd de abaxiale kant omhoog. Bedek het echte blad langzaam met een dekslip en vermijd het vangen van bubbels.

6. Confocale beeldvorming

OPMERKING: Een Leica SP8 omgekeerde scanning confocale microscoop werd gebruikt om het fluorescentiesignaal van de monsters in dit werk in beeld te brengen.

  1. Beam path instellen
    1. Selecteer een 514 nm laser voor YFP excitatie. Gebruik een hoog laservermogen om de signaalintensiteit te verhogen en zo een hoge beeldkwaliteit te verkrijgen. Laservermogens van meer dan 5% lopen echter het risico op fotobleken en de gezondheid van het monster kan worden beïnvloed. Als het monstersignaal niet te zwak is, begin dan met een lage laserintensiteit.
    2. Schakel PMT/HyD in voor detectie en definieer de bovenste en onderste emissiebanddrempels op basis van het spectrum voor de YFP-fluorofoor. Stel een detectievenster van 530-570 nm in om het YFP-signaal te verzamelen.
    3. Sequentiële beeldvorming voor de tweede kleur: Klik op de Seq-knop en voeg een nieuw kanaal toe. Standaard is het eerder ontworpen YFP-straalpad Seq 1. Selecteer in Seq 2 een 561 nm-laser voor de RFP-excitatie en stel een detectievenster in van 570-630 nm om het RFP-signaal te verzamelen.
  2. Scancondities instellen (afbeelding 2)
    1. Om de subcellulaire membraanverkeersactiviteit in stomatale voorlopercellen in beeld te brengen, kiest u een Corr-lens van 63x/1,2 W op het systeem voor beeldvorming.
    2. De indeling verwijst naar de afbeeldingsgrootte in pixels. Begin met 1.024 pixels x 1.024 pixels en optimaliseer dit vervolgens op basis van de zoomfactor en de objectieve instellingen voor een goede resolutie van de publicatiekwaliteit.
    3. De snelheid verwijst naar de snelheid van de scankop als de laser over elke pixel gaat. Hoewel lage scansnelheden vaak resulteren in een betere signaal-ruisverhouding, kunnen ze de snel veranderende membraantransportgebeurtenissen mogelijk niet efficiënt vastleggen. Begin met een snelheid van 400 Hz en optimaliseer dit op basis van de specifieke situatie van de samples.
    4. De zoomfactor wordt gebruikt om in te zoomen op een interessant gebied zonder de objectieflens te veranderen. Begin met een zoomfactor van 1 en optimaliseer deze op basis van de specifieke behoeften van het experiment.
    5. Het lijngemiddelde verwijst naar het aantal keren dat elke X-lijn wordt gescand om een gemiddeld resultaat te verkrijgen. Een groter lijngemiddelde vermindert de ruis in het resulterende beeld, maar het verhoogt ook de scantijd en de belichtingstijd voor het laserlicht. Gebruik geen hoog lijngemiddelde om membraanhandelgebeurtenissen in beeld te brengen. Begin met een 2x lijngemiddelde en optimaliseer indien nodig.
  3. Een tijdreeks verzamelen
    OPMERKING: Bij het bestuderen van membraanhandelgebeurtenissen is vaak een tijdreeks nodig om de snelle beweging van de subcellulaire endosomen vast te leggen.
    1. Selecteer in de acquisitiemodus de xyt-scanmodus om het hulpprogramma tijdreeksen in te schakelen.
    2. Bepaal een wachttijd tussen de tijdstippen onder Tijdsinterval. U kunt ook op Minimaliseren klikken om de afbeeldingen onmiddellijk achter elkaar te maken. Een tijdsinterval van 7 s werd gebruikt in het volgende tijdreeksexperiment.
    3. Selecteer Duur en voer de totale tijd in voor het uitvoeren van het experiment. U kunt ook het aantal frames definiëren dat moet worden verzameld door Frames te selecteren (afbeelding 3).
  4. Als u de driedimensionale informatie over de membraanhandelgebeurtenis in de hele cel wilt verzamelen, gebruikt u de Z-stack-scanmodus. De maximale intensiteit projectie van de Z-stack beelden wordt vaak gebruikt voor de analyse.
    1. Selecteer de xyz-scanmodus in de acquisitiemodus en vervolgens wordt het hulpprogramma Z-Stack toegankelijk.
    2. Selecteer de optie Z-wide. Definieer onder de scanmodus de bovenste afbeelding en de onderste afbeelding van de Z-stack met de knoppen Begin en Einde .
    3. Definieer de dikte van de z-stap door op z-stapgrootte te klikken. U kunt ook definiëren hoeveel foto's u wilt maken om het hele bereik van de Z-stack te bestrijken. Om de consistentie tussen de monsters te garanderen, definieert u de grootte van de z-stap (figuur 4).
  5. Beeldverwerking
    1. De maximale intensiteitsprojectie van de z-stack beelden wordt gegenereerd door de confocale software (http://www.leica-microsystems.com). Kies op het primaire tabblad Proces eerst het geïnteresseerde z-stack-bestand onder het tabblad Projecten openen helemaal links. Schakel vervolgens over naar het middelste tabblad met de naam Proceshulpmiddelen, selecteer de projectiefunctie, kies Maximum in het vervolgkeuzevenster van Methode en klik op de knop Toepassen. Een z-stack projectiebeeld wordt gegenereerd onder het tabblad Open projecten.
    2. De video van de tijdreeksbeelden is gegenereerd door Fiji (https://imagej.net/Fiji). Gebruik op het tabblad Bestand de functie Openen om alle tijdreeksafbeeldingen in de juiste volgorde te openen. Zoek op het tabblad Afbeelding de functie Stapelen en kies Afbeeldingen om te stapelen om een video te genereren. Sla het bestand op in de .avi-indeling met de gewenste framesnelheid (5 frames /s voor Video 1).

figure-protocol-2
Afbeelding 2: Het scanmoduspaneel van de XY-dimensie. Het deelvenster scanmodus wordt gebruikt om de voorwaarden voor het scannen van afbeeldingen in te stellen. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

figure-protocol-3
Figuur 3: Het hulpprogramma tijdreeksen onder de xyt-scanmodus. Het hulpprogramma tijdreeksen wordt gebruikt om de beeldvormingsvoorwaarden in te stellen om achtereenvolgens een reeks afbeeldingen te verzamelen. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

figure-protocol-4
Figuur 4: Het hulpprogramma z-stack onder de xyz-scanmodus. Het hulpprogramma z-stack wordt gebruikt om de beeldcondities in te stellen om een reeks afbeeldingen op de z-as te verzamelen. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Een eerdere studie gaf aan dat ERL1 een actief receptorkinase is dat dynamische membraanhandelgebeurtenissen ondergaat20. ERL1 is een transmembraan LRR-receptorkinase op het plasmamembraan. Nieuw gesynthetiseerd ERL1 in het endoplasmatisch reticulum wordt verwerkt in de Golgi-lichamen en verder getransporteerd naar het plasmamembraan. De ERL1-moleculen op het plasmamembraan kunnen EPF-liganden waarnemen met behulp van hun extracellulaire LRR-domein18. Na activering door de ...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Het endomembrane systeem scheidt het cytoplasma van een eukaryote cel in verschillende compartimenten, wat de gespecialiseerde biologische functie van deze organellen mogelijk maakt. Om ladingeiwitten en macromoleculen op het juiste moment op hun eindbestemming af te leveren, worden tal van blaasjes geleid om tussen deze organellen te pendelen. Sterk gereguleerde membraanhandelgebeurtenissen spelen een fundamentele rol in de levensvatbaarheid, ontwikkeling en groei van cellen. Het mechanisme dat dit cruciale en gecomplic...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De auteurs verklaren geen belangenverstrengeling te hebben.

Dankbetuigingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dit werk werd ondersteund door de National Science Foundation (IOS-2217757) (X.Q.) en de University of Arkansas for Medical Sciences (UAMS) Bronson Foundation Award (H.Z.).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
10 mL spuitenVWRBD309695Vacuum monsters
Brefeldin A (BFA)SigmaB7651membraantransportmedicijn
Confocal MicroscoopLeicaLecia SP8 TCS met LAS-X softwarepakketBeeldvorming
DissectiepincetVWR82027-402Genetische kruising
FijiNIHhttps://imagej.net/FijiBeeldverwerking
Leica LAS AF softwareLeicahttp://www.leica-microsystems.comBeeldverwerking
transgene zaden van ERL1-YFPQi, X. et al. De veelvoudige acties van signaalpeptiden op subcellulaire dynamiek van een receptor specificeren stomatalcellot. Elife. 9, doi:10.7554/eLife.58097, (2020).
transgene zaden van RFP-Ara7Ebine, K. et al. Een membraantransportpad gereguleerd door de plant-specifieke RAB GTPase ARA6. Nat Cell Biol. 13 (7), 853-859, doi:10.1038/ncb2270, (2011).
Wortmannin (Wm)SigmaW1628membraantransportmedicijn

Referenties

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Aniento, F., Sanchez de Medina Hernandez, V., Dagdas, Y., Rojas-Pierce, M., Russinova, E. Molecular mechanisms of endomembrane trafficking in plants. Plant Cell. 34 (1), 146-173 (2022).
  2. Sigismund, S., et al. Endocytosis and signaling: Cell logistics shape the eukaryotic cell plan. Physiological Reviews. 92 (1), 273-366 (2012).
  3. Lyu, Z., Genereux, J. C. Methodologies for measuring protein trafficking across cellular membranes. ChemPlusChem. 86 (10), 1397-1415 (2021).
  4. Rodriguez-Furlan, C., Raikhel, N. V., Hicks, G. R. Merging roads: Chemical tools and cell biology to study unconventional protein secretion. Journal of Experimental Botany. 69 (1), 39-46 (2017).
  5. Foissner, I., Sommer, A., Hoeftberger, M., Hoepflinger, M. C., Absolonova, M. Is wortmannin-induced reorganization of the trans-Golgi network the key to explain charasome formation. Frontiers in Plant Science. 7, 756(2016).
  6. Qi, X., Torii, K. U. Hormonal and environmental signals guiding stomatal development. BMC Biology. 16 (1), 21(2018).
  7. Han, S. K., Kwak, J. M., Qi, X. Stomatal lineage control by developmental program and environmental cues. Frontiers in Plant Science. 12, 751852(2021).
  8. Bharath, P., Gahir, S., Raghavendra, A. S. Abscisic acid-induced stomatal closure: An important component of plant defense against abiotic and biotic stress. Frontiers in Plant Science. 12, 615114(2021).
  9. Becklin, K. M., Ward, J. K., Way, D. A. Photosynthesis, Respiration, and Climate Change., 1st edition. , Springer. Cham, Switzerland. (2021).
  10. Yang, M., Sack, F. D. The too many mouths and four lips mutations affect stomatal production in Arabidopsis. Plant Cell. 7 (12), 2227-2239 (1995).
  11. Hara, K., Kajita, R., Torii, K. U., Bergmann, D. C., Kakimoto, T. The secretory peptide gene EPF1 enforces the stomatal one-cell-spacing rule. Genes & Development. 21 (14), 1720-1725 (2007).
  12. Hara, K., et al. Epidermal cell density is autoregulated via a secretory peptide, EPIDERMAL PATTERNING FACTOR 2 in Arabidopsis leaves. Plant & Cell Physiology. 50 (6), 1019-1031 (2009).
  13. Hunt, L., Gray, J. E. The signaling peptide EPF2 controls asymmetric cell divisions during stomatal development. Current Biology. 19 (10), 864-869 (2009).
  14. Sugano, S. S., et al. Stomagen positively regulates stomatal density in Arabidopsis. Nature. 463 (7278), 241-244 (2010).
  15. Kondo, T., et al. Stomatal density is controlled by a mesophyll-derived signaling molecule. Plant & Cell Physiology. 51 (1), 1-8 (2010).
  16. Hunt, L., Bailey, K. J., Gray, J. E. The signalling peptide EPFL9 is a positive regulator of stomatal development. New Phytologist. 186 (3), 609-614 (2010).
  17. Shpak, E. D., McAbee, J. M., Pillitteri, L. J., Torii, K. U. Stomatal patterning and differentiation by synergistic interactions of receptor kinases. Science. 309 (5732), 290-293 (2005).
  18. Lin, G., et al. A receptor-like protein acts as a specificity switch for the regulation of stomatal development. Genes & Development. 31 (9), 927-938 (2017).
  19. Lee, J. S., et al. Direct interaction of ligand-receptor pairs specifying stomatal patterning. Genes & Development. 26 (2), 126-136 (2012).
  20. Qi, X., et al. The manifold actions of signaling peptides on subcellular dynamics of a receptor specify stomatal cell fate. Elife. 9, e58097(2020).
  21. MacAlister, C. A., Ohashi-Ito, K., Bergmann, D. C. Transcription factor control of asymmetric cell divisions that establish the stomatal lineage. Nature. 445 (7127), 537-540 (2007).
  22. Pillitteri, L. J., Sloan, D. B., Bogenschutz, N. L., Torii, K. U. Termination of asymmetric cell division and differentiation of stomata. Nature. 445 (7127), 501-505 (2007).
  23. Ohashi-Ito, K., Bergmann, D. C. Arabidopsis FAMA controls the final proliferation/differentiation switch during stomatal development. Plant Cell. 18 (10), 2493-2505 (2006).
  24. Kanaoka, M. M., et al. SCREAM/ICE1 and SCREAM2 specify three cell-state transitional steps leading to Arabidopsis stomatal differentiation. Plant Cell. 20 (7), 1775-1785 (2008).
  25. Bergmann, D. C., Lukowitz, W., Somerville, C. R. Stomatal development and pattern controlled by a MAPKK kinase. Science. 304 (5676), 1494-1497 (2004).
  26. Wang, H., Ngwenyama, N., Liu, Y., Walker, J. C., Zhang, S. Stomatal development and patterning are regulated by environmentally responsive mitogen-activated protein kinases in Arabidopsis. Plant Cell. 19 (1), 63-73 (2007).
  27. Ho, C. M., Paciorek, T., Abrash, E., Bergmann, D. C. Modulators of stomatal lineage signal transduction alter membrane contact sites and reveal specialization among ERECTA kinases. Developmental Cell. 38 (4), 345-357 (2016).
  28. Le, J., et al. Auxin transport and activity regulate stomatal patterning and development. Nature Communications. 5, 3090(2014).
  29. Geldner, N., et al. The Arabidopsis GNOM ARF-GEF mediates endosomal recycling, auxin transport, and auxin-dependent plant growth. Cell. 112 (2), 219-230 (2003).
  30. Qi, X., et al. Autocrine regulation of stomatal differentiation potential by EPF1 and ERECTA-LIKE1 ligand-receptor signaling. Elife. 6, 24102(2017).
  31. Heilemann, M., et al. Subdiffraction-resolution fluorescence imaging with conventional fluorescent probes. Angewandte Chemie. 47 (33), 6172-6176 (2008).
  32. Leighton, R. E., Alperstein, A. M., Frontiera, R. R. Label-free super-resolution imaging techniques. Annual Review of Analytical Chemistry. 15 (1), 37-55 (2022).
  33. Oreopoulos, J., Berman, R., Browne, M. Spinning-disk confocal microscopy: Present technology and future trends. Methods in Cell Biology. 123, 153-175 (2014).
  34. Gao, R., et al. Cortical column and whole-brain imaging with molecular contrast and nanoscale resolution. Science. 363 (6424), (2019).
  35. Nwaneshiudu, A., et al. Introduction to confocal microscopy. Journal of Investigative Dermatology. 132 (12), (2012).
  36. Sanderson, J. Multi-photon microscopy. Current Protocols. 3 (1), 634(2023).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

Membrane TraffickingStomatal Lineage CellsConfocal ImagingERL1 YFPRFP Ara7Multivesicular BodiesPharmacological TreatmentZ Stack AnalysisTime Series ImagingEndocytic Transport

Gerelateerde artikelen