-1::1
Simple Hit Counter
Skip to content

Products

Solutions

×
×
Sign In

PL

EN - EnglishCN - 简体中文DE - DeutschES - EspañolKR - 한국어IT - ItalianoFR - FrançaisPT - Português do BrasilPL - PolskiHE - עִבְרִיתRU - РусскийJA - 日本語TR - TürkçeAR - العربية
Sign In Start Free Trial

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

Behavior
Biochemistry
Bioengineering
Biology
Cancer Research
Chemistry
Developmental Biology
View All
JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

Biological Techniques
Biology
Cancer Research
Immunology
Neuroscience
Microbiology
JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduate courses

Analytical Chemistry
Anatomy and Physiology
Biology
Calculus
Cell Biology
Chemistry
Civil Engineering
Electrical Engineering
View All
JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

Advanced Biology
Basic Biology
Chemistry
View All
JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

Biology
Chemistry

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

Accounting
Finance
Macroeconomics
Marketing
Microeconomics

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Authors

Teaching Faculty

Librarians

K12 Schools

Biopharma

Products

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduates

JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Solutions

Authors
Teaching Faculty
Librarians
K12 Schools
Biopharma

Language

pl_PL

EN

English

CN

简体中文

DE

Deutsch

ES

Español

KR

한국어

IT

Italiano

FR

Français

PT

Português do Brasil

PL

Polski

HE

עִבְרִית

RU

Русский

JA

日本語

TR

Türkçe

AR

العربية

    Menu

    JoVE Journal

    Behavior

    Biochemistry

    Bioengineering

    Biology

    Cancer Research

    Chemistry

    Developmental Biology

    Engineering

    Environment

    Genetics

    Immunology and Infection

    Medicine

    Neuroscience

    Menu

    JoVE Encyclopedia of Experiments

    Biological Techniques

    Biology

    Cancer Research

    Immunology

    Neuroscience

    Microbiology

    Menu

    JoVE Core

    Analytical Chemistry

    Anatomy and Physiology

    Biology

    Calculus

    Cell Biology

    Chemistry

    Civil Engineering

    Electrical Engineering

    Introduction to Psychology

    Mechanical Engineering

    Medical-Surgical Nursing

    View All

    Menu

    JoVE Science Education

    Advanced Biology

    Basic Biology

    Chemistry

    Clinical Skills

    Engineering

    Environmental Sciences

    Physics

    Psychology

    View All

    Menu

    JoVE Lab Manual

    Biology

    Chemistry

    Menu

    JoVE Business

    Accounting

    Finance

    Macroeconomics

    Marketing

    Microeconomics

Start Free Trial
Loading...
Home
JoVE Journal
Biology
Bezpośredni pomiar sił w odtworzonych wiązkach aktywnych mikrotubul
Bezpośredni pomiar sił w odtworzonych wiązkach aktywnych mikrotubul
JoVE Journal
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Journal Biology
Directly Measuring Forces Within Reconstituted Active Microtubule Bundles

Bezpośredni pomiar sił w odtworzonych wiązkach aktywnych mikrotubul

Full Text
1,997 Views
07:47 min
May 10, 2022

DOI: 10.3791/63819-v

Jacob Palumbo*1, Ellinor Tai*1, Scott Forth1

1Department of Biological Sciences and Center for Biotechnology and Interdisciplinary Studies,Rensselaer Polytechnic Institute

AI Banner

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This study presents a method for reconstituting microtubule bundles in vitro to directly measure the forces exerted within these structures. Utilizing simultaneous optical trapping and total internal reflection fluorescence microscopy, the research enables nanoscale-level insights into the mechanical components of cells under various physiological conditions.

Key Study Components

Research Area

  • Cell biology
  • Cytoskeleton mechanics
  • Force measurement in biological systems

Background

  • Understanding microtubule dynamics is crucial for insights into cell function and pathology.
  • The ability to quantify forces produced by protein ensembles is generally not feasible within living cells.
  • This method can be adapted for studying various cytoskeletal networks.

Methods Used

  • Reconstitution of cytoskeletal components from purified proteins
  • In vitro assays using optical trapping and TIRF microscopy
  • Direct measurement of forces related to microtubule interactions

Main Results

  • The protocol enables accurate assessment of forces generated by protein interactions.
  • Parameters such as protein concentration and density can be correlated with force measurements.
  • This method holds potential for broader applications in muscle contraction and cell migration studies.

Conclusions

  • The study establishes a robust method for quantifying microtubule forces, contributing to our understanding of cellular mechanics.
  • Insights gained from this research have significant implications for developmental and pathological biology.

Frequently Asked Questions

What are the advantages of this in vitro reconstitution method?
It allows for precise control over experimental parameters that cannot be easily manipulated in live cells.
Can this method be adapted for other cytoskeletal proteins?
Yes, the method is versatile and can be adjusted to study various protein interactions within different cytoskeletal networks.
How does optical trapping contribute to this research?
Optical trapping enables the measurement of forces at the nanoscale by manipulating microtubule-bound beads.
What challenges might researchers face when using this protocol?
Challenges include the coordination of optical trapping and microscopy, and the preparation of high-quality samples.
What biological processes could this research help elucidate?
It could shed light on processes such as mitosis, neural development, and muscle contraction.
Why is force measurement significant in cell biology?
Measuring forces is crucial for understanding how cells generate movement and respond to their environment.
What is total internal reflection fluorescence microscopy (TIRF)?
TIRF is a high-resolution imaging technique that allows for the observation of molecular interactions at the surface of the sample.

Tutaj prezentujemy protokół odtwarzania wiązek mikrotubul in vitro i bezpośredniego ilościowego określania sił wywieranych w ich obrębie za pomocą jednoczesnego pułapkowania optycznego i mikroskopii fluorescencyjnej z całkowitym wewnętrznym odbiciem. Test ten pozwala na pomiar sił i przemieszczeń generowanych przez zespoły białek w aktywnych sieciach mikrotubul na poziomie nanoskali.

Nasz protokół pozwala naukowcom budować motywy cytoszkieletu z oczyszczonych składników i bezpośrednio mierzyć siły generowane przez te sieci, aby zrozumieć, jak te mechaniczne składniki komórki funkcjonują zarówno w stanie zdrowym, jak i chorobowym. Ta metoda pozwala nam określić ilościowo siły i bezpośrednio skorelować te liczby, aby zachować parametry zaangażowanych białek, w tym stężenie i gęstość białka. Parametry, które są na ogół niemożliwe do uzyskania w komórce.

Ta metoda może zapewnić wgląd w każdy rodzaj sieci cytoszkieletu, taki jak te zaangażowane w mitozę lub rozwój neuronalny. Można go łatwo dostosować do badania sieci zaangażowanych w skurcz mięśni lub migrację komórek, po prostu wymieniając te konkretne białka, które są używane. Najtrudniejszym aspektem tej metody jest koordynacja różnych technologii, w tym pułapki optycznej z pojedynczą wiązką i mikroskopu TIRF.

View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos

View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos

Sign In Start Free Trial

Explore More Videos

Wiązki mikrotubul motywy cytoszkieletu bezpośredni pomiar siły elementy mechaniczne stężenie białka mikroskop TIRF pułapka optyczna komora wilgotnościowa eksperymenty z pojedynczymi cząsteczkami przygotowanie odczynników sieci mikrotubul biotynylowane mikrotubule kulki pokryte kinezyną skurcz mięśni migracja komórek

Related Videos

Multipleksowane pomiary proteolizy siły pojedynczej cząsteczki za pomocą pęsety magnetycznej

10:08

Multipleksowane pomiary proteolizy siły pojedynczej cząsteczki za pomocą pęsety magnetycznej

Related Videos

12.1K Views

Mikroskopia TIRF do wizualizacji dynamiki sprzężenia aktyny i mikrotubul

07:27

Mikroskopia TIRF do wizualizacji dynamiki sprzężenia aktyny i mikrotubul

Related Videos

2K Views

Przygotowanie segmentowanych mikrotubul do badania ruchów napędzanych przez demontujące się końce mikrotubul

12:20

Przygotowanie segmentowanych mikrotubul do badania ruchów napędzanych przez demontujące się końce mikrotubul

Related Videos

15K Views

Pomiar dynamiki białek wrażliwych na siłę w żywych komórkach przy użyciu kombinacji technik fluorescencyjnych

08:28

Pomiar dynamiki białek wrażliwych na siłę w żywych komórkach przy użyciu kombinacji technik fluorescencyjnych

Related Videos

8.8K Views

Bezpośrednie pomiary siły mechaniki subkomórkowej w zamknięciu za pomocą pęsety optycznej

09:56

Bezpośrednie pomiary siły mechaniki subkomórkowej w zamknięciu za pomocą pęsety optycznej

Related Videos

5.7K Views

Analizy dynamiki aktyny, sprzęgła sprzęgła i siły uciągu dla wyprzedzenia stożka wzrostu

07:53

Analizy dynamiki aktyny, sprzęgła sprzęgła i siły uciągu dla wyprzedzenia stożka wzrostu

Related Videos

4K Views

Jednoczesna wizualizacja dynamiki mikrotubul usieciowanych i pojedynczych in vitro za pomocą mikroskopii TIRF

07:20

Jednoczesna wizualizacja dynamiki mikrotubul usieciowanych i pojedynczych in vitro za pomocą mikroskopii TIRF

Related Videos

3.1K Views

Sondowanie mechaniki zespołu miozyny w wiązkach filamentów aktynowych za pomocą pęsety optycznej

06:53

Sondowanie mechaniki zespołu miozyny w wiązkach filamentów aktynowych za pomocą pęsety optycznej

Related Videos

2.7K Views

Wykorzystanie mikrofluidyki i mikroskopii fluorescencyjnej do badania dynamiki składania pojedynczych filamentów i wiązek aktyny

08:02

Wykorzystanie mikrofluidyki i mikroskopii fluorescencyjnej do badania dynamiki składania pojedynczych filamentów i wiązek aktyny

Related Videos

3.2K Views

Wizualizacja dynamiki sprzężeń aktyny i mikrotubul in vitro za pomocą mikroskopii fluorescencji całkowitego wewnętrznego odbicia (TIRF)

08:44

Wizualizacja dynamiki sprzężeń aktyny i mikrotubul in vitro za pomocą mikroskopii fluorescencji całkowitego wewnętrznego odbicia (TIRF)

Related Videos

4.1K Views

JoVE logo
Contact Us Recommend to Library
Research
  • JoVE Journal
  • JoVE Encyclopedia of Experiments
  • JoVE Visualize
Business
  • JoVE Business
Education
  • JoVE Core
  • JoVE Science Education
  • JoVE Lab Manual
  • JoVE Quizzes
Solutions
  • Authors
  • Teaching Faculty
  • Librarians
  • K12 Schools
  • Biopharma
About JoVE
  • Overview
  • Leadership
Others
  • JoVE Newsletters
  • JoVE Help Center
  • Blogs
  • JoVE Newsroom
  • Site Maps
Contact Us Recommend to Library
JoVE logo

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. All rights reserved

Privacy Terms of Use Policies
WeChat QR code