המחברים רוצים להכיר את פלטפורמת מונפלייה ריו ההדמיה (MRI) שבו בוצעו הרכישות. הם מודים איזבל כריסטינה לופז מחייה, אלכסנדרה מץ, אירינה Lassot, סולאנז&#39; Desagher, פביאן Loustalot, וירג&#39;יני Georget לעזרתם בחלקים שונים של הפרוטוקול. עבודה זו נתמכה על ידי Fondation לשפוך la משוכלל ונדיר Médicale (FRM) (Equipe FRM 2011-N ° DEQ20111223745).

כל הליכי בעלי החיים בפרוטוקול זה הם בהקפדה עם ההנחיות של הוראת מועצת הקהילה האירופית של 24 נובמבר 1986 (86-609/EEC). בית העכברים בקבוצה, המאפשרים כרצונך מודעת מזון ומים. לשמור אותם בסביבה מבוקרת (C ° 22 ± 1, ± 55 לחות 5%) עם שעות 12: שעות אור 12: מחזור כהה (אור על שעת 7:00 בבוקר). 1 תרבות של תאי Murine ראשיים:. Fibroblasts העכבר עוברי (MEFs) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החיטוי מלקחיים דקים, כמו גם מלקחיים מעוקלים ולנתח מספריים. לאחסן במכל סטרילי. השתמש D-PBS סטרילי (פוספט שנאגר מלוח של Dulbecco). להכין מדיום MEFs מלא: בינוני הנשר שונה Dulbecco (DMEM) / F12 בתוספת 10% עוברי עגל בסרום (FBS), 1 מ&quot;מ L-גלוטמין, פירובט נתרן 1 מ&quot;מ, חומצות אמינו לא חיוני 1%, ו0.5 מ&quot;מ 2-mercaptoethanol וחם על 37 ° C. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרדים עכבר בהריון (ב13.5 ימים לאחר coïtum-(DPC)) על ידי נקע בצוואר הרחם. הסר את קרן הרחם מהעכבר מחוטא עם 90% EtOH. מתחת למכסת מנוע סטרילית ונקי, הניחו את הקרניים עם העוברים ב37 ° C prewarmed D-PBS. פתח את הקרניים, המקום העוברים בצלחת פלסטיק סטרילי 100 מ&quot;מ פטרי, לנקות אותם מחומר חבל הטבור ולשטוף אותם עם D-PBS החם כדי להסיר את עודפי דם. תחת משקפת, להסיר גפיים של העובר, האיברים הפנימיים ו את החלק העליון של הראש המכיל את המוח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצלחת פטרי חדשה, ברר עוברים לחתיכות קטנות מאוד עם סטרילי כירורגים להב או מספריים (לפחות 1 דקות). במקרה של עוברים של גנוטיפים שונים, להיות זהיר לשים כל עובר בצלחות פטרי פרט ולשמור על הזנב או עליון הראש לגנוטיפ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כסה את העובר עם 1x טריפסין-EDTA (טריפסין 0.25%, 1 mM EDTA). דגירה במשך 30 דקות עד 1 שעה ב37 מעלות צלזיוס חממה. הוסף 10 מיליליטר של שלםבינוני MEFs לעצור תגובת טריפסין. Pipet מעלה ומטה כדי להסיר את כל אגרגטים. בואו לשבת ההשעיה התא לתוך צינור מיליליטר 50 (מלא בינוני מלא) עבור 10 דקות, ו צנטריפוגות supernatant במשך 5 דקות ב300 XG בטמפרטורת חדר. Resuspend את הכדור במדיום מלא (6 מיליליטר לעובר 1). ניתן לספור תאי בעלי גרעין קיימא באמצעות trypan כחול (ניתן לצפות מעובר אחד בסביבות 5 x 10 6 תאים). צלחת 3 מיליליטר ל60 מ&quot;מ צלחת פטרי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשנות את המדיום למחרת ו מאפשר לתאים לגדול עד המנות ומחוברות. רבים ניתן לראות סוגי תאים, אבל רק fibroblasts ישרוד תת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפצל את התאים ולאפשר להם לגדול ב35 מנות מ&quot;מ עם תחתית זכוכית (חשובה לניסוי זמן לשגות), עד confluency 50-70% עבור transfection. מבחן לMycoplasma ופתוגנים עכבר. </li></ol> 2. תרבותdaptations במקרה של נוירונים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> היום לפני התרבות, צלחות פטרי זכוכית תחתונה מ&quot;מ מעיל 35 עם פולי-L-ליזין (200 μl של 0.1 מ&quot;ג / מיליליטר) מתחת למכסת מנוע סטרילית ונקי, ולהשאיר למשך לילה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בבוקר שלמחרת, לשטוף עם מים טהורים סטרילי, פעמיים למשך 5 דקות ופעם אחת עבור 45 דקות עד 1 שעה. החלף עם 2 מיליליטר של DMEM בתוספת 10% בינוניים FBS ולשמור בחממה 37 מעלות צלזיוס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנתח עוברים ב18.5 DPC. מתחת למכסת מנוע סטרילית ונקי, הנח את הקרניים עם העוברים בHBSS הקר סטרילי (תמיסת מלח מאוזנת של האנק) ב100 מ&quot;מ צלחת פטרי. יכולים לשמש גם גורי ילודים במקום עוברים על מנת לשמור על חייו של הסכר ותאפשר לה לייצר יותר צאצאים, במיוחד במקרה של בעלי חיים מהונדסים שיכול להיות קשה להשיג. בצלחות פטרי אישיות, לקחת כל עובר או יילוד וחתך את ראשו במספריים. החזק את ראשו על ידי החדרת מלקחיים מעוקלים לתוך העיניים, לחתוך את העור ולפתוח בזהירות את הגולגולת הרכה מהחלק האחורישל הראש עד לעיניים, בכל צד של הראש. חותכים את עצבי ראייה ואת גזע המוח, להסיר את המוח, ושם אותו בצלחת פטרי המכילה HBSS חדשה. תחת stereoscope, להסיר את כל קרומי המוח באמצעות שני מלקחיים דקים. הפרד את hippocampi, קליפה או כל חלק אחר של המוח בהתאם למבנה ללימודים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לטבול את מבנה המוח גזור ב4.5 מיליליטר של HBSS הקר שהוכן קודם לכן ב15 צינורות מיליליטר ולשמור על קרח עד לעיכול עם טריפסין. הוסף 0.5 מיליליטר של טריפסין 2.5% ולדגור על 37 מעלות צלזיוס למשך 15 דקות ל20 דקות. יש לשטוף 3x טריפסין עם HBSS, להיות זהיר מאוד שלא להשליך את חלקי המוח מתעכלים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Resuspend ב 500 μl (היפוקמפוס) ל 1 מיליליטר DMEM (קליפת המוח) בתוספת 10% FBS ו pipet מעלה ומטה מספר פעמים עם micropipette מיליליטר 1 מצויד עם טיפ 1 מיליליטר, ולאחר מכן מצויד עם 1 מיליליטר בתוספת 200 טיפים μl, עד שלא יהיה ללא צבירה גלויה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפץ 100-200 μl של השעיה תא לכל botto זכוכית 35 מ&quot;ממנה מ &#39;המכילה DMEM בתוספת 10% FBS ולתת נוירונים לדבוק ב37 מעלות צלזיוס למשך לפחות 3 שעות. החלף על ידי בינוני מלא נוירון prewarmed (הבינוני Neurobasal בתוספת 250 מיקרומטר L-גלוטמין וNS21, שהוכן כפי שמתואר בחן et al. 19) ולהשאיר על 37 ° C כדי לאפשר צמיחה עצבית. Transfect נוירונים ב5-14 ימים במבחנה (DIV) (היעילות של transfection היא גבוהה יותר אחרי כמה קשרים סינפטיים div אבל הם טובים יותר הוקמו 7-10 div). </li></ol> 3. Transfection של Construct EGFP-G3BP1 Transfect התאים עם וקטור המכיל cDNA של חלבון עניין שלך (כל רכיב של SGS) התמזגו סמן פלואורסצנטי (GFP, YFP, וכו &#39;), באמצעות 3 מיקרוגרם של פלסמיד מטוהר ל35 מנה מ&quot;מ. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Transfect MEFs בשיטה מסחרית, בעקבות הפרוטוקול של היצרן (ראה טבלה של חומרים / ריאגנטים). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Transfect נוירונים עם סידןשיטת פוספט הותאמה מ שיה ואח&#39; 20 בקצרה.: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן את הפתרונות: DMEM שטיפה: DMEM המכיל 25 מ&quot;מ KCl; פתרון transfection: DMEM שטיפה המכילה 1x DMKY (HEPES 5 מ&quot;מ, MgCl 2 10 מ&quot;מ, פנול אדום); ופתרון הלם: HeBS 1x, DMKY 1x, וDMSO 2% (v / v); ולשמור אותם על 37 ° C. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את המדיה מהנוירונים, התסנין, ולשמור אותו על 37 ° C. לשטוף עם DMEM לשטוף לאחר מכן להחליף עם מדיום transfection ולשמור על 37 מעלות צלזיוס במהלך תקופת ההכנה של משקעים DNA פוספט-פלסמיד סידן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצינור microcentrifuge 1.5 מיליליטר, להוסיף (לפי סדר זה) מים בראון (μl 50 הנפח סופי), 5 μl של CaCl 2 2.5 M, ו3 מיקרוגרם של ה-DNA פלסמיד. ירידה זו תערובת על גבי 50 μl של HeBS 2x כבר הציג בצינור פוליפרופילן תחתית עגול. מערבבים את הצינור על ידי סיבוב יחד עם השחרור. בואו צורת המשקע בטמפרטורת חדר במשך 30 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף את precipitatדואר dropwise על גבי תאי העצב ולהשאיר על 37 מעלות צלזיוס במהלך 30-50 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החלף עם פתרון הלם דקות 1, ולאחר מכן לשטוף עם DMEM לשטוף וסופו של דבר להחזיר את מדיום preconditioned. שמור את התאים על 37 ° C. </li></ol></li></ol> 4. ויזואליזציה של G3BP מכילה SGS הרכבה וDynamics <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החלף את המדיום של התאים המכיל פנול אדום על ידי אדום בינוני ללא פנול. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש במיקרוסקופ confocal מצויד בקרינה עבור הרכישות. הפעל את מערכות מיקרוסקופ: מנורת כספית, מחשב, ולייזרים. לחמם את החדר ל37 מעלות צלזיוס לפחות 20 דקות לפני תחילת הרכישות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ביטוי היתר של G3BP גורם להיווצרות הספונטנית של סוג של SGS. התאים עשויים כך שנצפו להרכבה של SGS 24 תקין שעות לאחר transfection ללא אינדוקציה לחץ. לחלופין, לחץ יכול להיגרם כדי לגרום להרכבה של SGS נוסף. הוספת arsenite נתרן 0.5 מ&quot;מ וכוכבt הרכישה מייד לאחר התוספת של המתחם (גרגרים יוקמו גם בתוך שעה 1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להוסיף שמן למטרת הטבילה (להשתמש 40X או 63X מטרות) ולהתקין צלחת פטרי על המטרה בבעל מיקרוסקופ 35 מ&quot;מ המותאם, התייצב על בעל הבמה. בדוק שהצלחת שטוחה אחרת הרכישות יהיו שונה. להדליק את אור הקרינה פי fluorophore הרלוונטי ולדמיין תאי transfected. כבה את הקרינה פעם בתא של עניין הוא בתחום על מנת למזער הלבנת וcytotoxicity. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בכרטיסייה &quot;לרכוש&quot;, בחר בלייזרים בהתאם לגל העירור של fluorophore התג (488 ננומטר בפרוטוקול שלנו אשר משתמש G3BP מתויג-EGFP) ובחר את האורך המותאם פליטה לPMT (צינור מכפיל). להתאים את כוח הלייזר (בדרך כלל לא יותר מ -10%) כדי למזער את הרעש וoversaturation כמו גם רעיל, ולהגדיר את הרווח לקזז כדי לשנות את יחס האות לרעש.סריקה מהירה (1,000 הרץ) על מנת לצמצם את משך הזמן של אקספוזיציה לייזר (קו ממוצע 2, ממוצע פריים 1). אם תרצה, להגדיר את הפרמטרים למחסנית Z כדי להיות מסוגלים לשחזר את התמונה ב-3D (צעד Z של 1 מיקרומטר הוא בדרך כלל בסדר עם תאים). לקבוע את מרווח הזמן בין כל רכישה: מרווחים קטנים יותר נאפשר להשיג סרט קוהרנטית יותר, אבל זה עשוי לגרום photobleaching ורעילות (מרווח של 20 שניות היה בשימוש בניסויים שתוארו). משך הרכישה כוללת עשוי להשתנות בהתאם לסוג הלחץ. SGS המכיל G3BP רבים נוצרים בקצב מהיר מאוד תחת טיפול arsenite והם גם נראים לעין לאחר 1 שעות של טיפול: במקרה זה, לבחור במהירות תאים לסרט ולהתחיל את הרכישות מייד אחרי המתח, עם משך זמן כולל של רכישות של 15 - 20 דקות במידה רבה מספיק כדי לבחון את ההרכבה של כמה SGS. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שמור את התמונות ולשחזר את הערימות וסרט באמצעות תוכנת ImageJ. </li></ol>

<ol>
	<li>Thomas, M. G., Loschi, M., Desbats, M. A., Boccaccio, G. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=RNA+granules:+The+good,+the+bad+and+the+ugly.">RNA granules: The good, the bad and the ugly.</a> Cellular Signalling. 23 (2), 324-334 (2011).</li><li>Kedersha, N., Anderson, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stress+granules:+sites+of+mRNA+triage+that+regulate+mRNA+stability+and+translatability.">Stress granules: sites of mRNA triage that regulate mRNA stability and translatability.</a> Biochemical Society transactions. 30 (6), 963-969 (2002).</li><li>Anderson, P., Kedersha, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stress+granules:+the+Tao+of+RNA+triage.">Stress granules: the Tao of RNA triage.</a> Trends in Biochemical Sciences. 33 (3), 141-150 (2008).</li><li>Gilks, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stress+granule+assembly+is+mediated+by+prion-like+aggregation+of+TIA-1.">Stress granule assembly is mediated by prion-like aggregation of TIA-1.</a> Molecular biology of the cell. 15 (12), 5383-5398 (2004).</li><li>Tourri&#232;re, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+RasGAP-associated+endoribonuclease+G3BP+assembles+stress+granules.">The RasGAP-associated endoribonuclease G3BP assembles stress granules.</a> The Journal of Cell Biology. 160 (6), 823-831 (2003).</li><li>Parker, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Ras-GTPase-activating+protein+SH3-domain-binding+protein.">A Ras-GTPase-activating protein SH3-domain-binding protein.</a> Molecular and Cellular Biology. 16 (6), 2561-2569 (1996).</li><li>Annibaldi, A., Dousse, A., Martin, S., Tazi, J., Widmann, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Revisiting+G3BP1+as+a+RasGAP+binding+protein:+sensitization+of+tumor+cells+to+chemotherapy+by+the+RasGAP+317-326+sequence+does+not+involve+G3BP1.">Revisiting G3BP1 as a RasGAP binding protein: sensitization of tumor cells to chemotherapy by the RasGAP 317-326 sequence does not involve G3BP1.</a> PLOS ONE. 6 (12), (2011).</li><li>Kennedy, D., French, J., Guitard, E., Ru, K., Tocque, B., Mattick, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+G3BPs:+tissue+specific+expression,+chromosomal+localisation+and+rasGAP(120)+binding+studies.">Characterization of G3BPs: tissue specific expression, chromosomal localisation and rasGAP(120) binding studies.</a> Journal of Cellular Biochemistry. 84 (1), 173-187 (2001).</li><li>Kobayashi, T., Winslow, S., Sunesson, L., Hellman, U., Larsson, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PKC&#945;+Binds+G3BP2+and+Regulates+Stress+Granule+Formation+Following+Cellular+Stress.">PKC&#945; Binds G3BP2 and Regulates Stress Granule Formation Following Cellular Stress.</a> PLOS ONE. 7 (4), (2012).</li><li>Tourri&#232;re, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=RasGAP-associated+endoribonuclease+G3Bp:+selective+RNA+degradation+and+phosphorylation-dependent+localization.">RasGAP-associated endoribonuclease G3Bp: selective RNA degradation and phosphorylation-dependent localization.</a> Molecular and Cellular Biology. 21 (22), 7747-7760 (2001).</li><li>Costa, M., Ochem, A., Staub, A., Falaschi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+DNA+helicase+VIII:+a+DNA+and+RNA+helicase+corresponding+to+the+G3BP+protein,+an+element+of+the+ras+transduction+pathway.">Human DNA helicase VIII: a DNA and RNA helicase corresponding to the G3BP protein, an element of the ras transduction pathway.</a> Nucleic acids research. 27 (3), 817-821 (1999).</li><li>Solomon, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distinct+structural+features+of+caprin-1+mediate+its+interaction+with+G3BP-1+and+its+induction+of+phosphorylation+of+eukaryotic+translation+initiation+factor+2alpha,+entry+to+cytoplasmic+stress+granules,+and+selective+interaction+with+a+subset+of+mRNAs.">Distinct structural features of caprin-1 mediate its interaction with G3BP-1 and its induction of phosphorylation of eukaryotic translation initiation factor 2alpha, entry to cytoplasmic stress granules, and selective interaction with a subset of mRNAs.</a> Molecular and Cellular Biology. 27 (6), 2324-2342 (2007).</li><li>Soncini, C., Berdo, I., Draetta, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ras-GAP+SH3+domain+binding+protein+(G3BP)+is+a+modulator+of+USP10,+a+novel+human+ubiquitin+specific+protease.">Ras-GAP SH3 domain binding protein (G3BP) is a modulator of USP10, a novel human ubiquitin specific protease.</a> Oncogene. 20 (29), 3869-3879 (2001).</li><li>Zekri, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Control+of+fetal+growth+and+neonatal+survival+by+the+RasGAP-associated+endoribonuclease+G3BP.">Control of fetal growth and neonatal survival by the RasGAP-associated endoribonuclease G3BP.</a> Molecular and Cellular Biology. 25 (19), 8703-8716 (2005).</li><li>Martin, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deficiency+of+G3BP1,+the+stress+granules+assembly+factor,+results+in+abnormal+synaptic+plasticity+and+calcium+homeostasis+in+neurons.">Deficiency of G3BP1, the stress granules assembly factor, results in abnormal synaptic plasticity and calcium homeostasis in neurons.</a> Journal of neurochemistry. , (2013).</li><li>Mazroui, R., Huot, M. -. E., Tremblay, S., Filion, C., Labelle, Y., Khandjian, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Trapping+of+messenger+RNA+by+Fragile+X+Mental+Retardation+protein+into+cytoplasmic+granules+induces+translation+repression.">Trapping of messenger RNA by Fragile X Mental Retardation protein into cytoplasmic granules induces translation repression.</a> Human molecular genetics. 11 (24), 3007-3017 (2002).</li><li>Colombrita, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=TDP-43+is+recruited+to+stress+granules+in+conditions+of+oxidative+insult.">TDP-43 is recruited to stress granules in conditions of oxidative insult.</a> Journal of neurochemistry. 111 (4), 1051-1061 (2009).</li><li>Thomas, M. G., Tosar, L. J. M., Desbats, M. A., Leishman, C. C., Boccaccio, G. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mammalian+Staufen+1+is+recruited+to+stress+granules+and+impairs+their+assembly.">Mammalian Staufen 1 is recruited to stress granules and impairs their assembly.</a> Journal of Cell Science. 122 (4), 563-573 (2009).</li><li>Chen, Y., Stevens, B., Chang, J., Milbrandt, J., Barres, B. A., Hell, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=NS21:+re-defined+and+modified+supplement+B27+for+neuronal+cultures.">NS21: re-defined and modified supplement B27 for neuronal cultures.</a> Journal of neuroscience. 171 (2), 239-247 (2008).</li><li>Xia, Z., Dudek, H., Miranti, C. K., Greenberg, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calcium+Influx+via+the+NMDA+Receptor+Induces+Immediate+Early+Gene+Transcription+by+a+MAP+Kinase/ERK-Dependent+Mechanism.">Calcium Influx via the NMDA Receptor Induces Immediate Early Gene Transcription by a MAP Kinase/ERK-Dependent Mechanism.</a> The Journal of Neuroscience. 16 (17), 5425-5436 (1996).</li><li>Dudek, H., Ghosh, A., Greenberg, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calcium+phosphate+transfection+of+DNA+into+neurons+in+primary+culture.">Calcium phosphate transfection of DNA into neurons in primary culture.</a> Current protocols in neuroscience. 3, (2001).</li><li>Reineke, L. C., Dougherty, J. D., Pierre, P., Lloyd, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large+G3BP-induced+granules+trigger+eIF2&#945;+phosphorylation.">Large G3BP-induced granules trigger eIF2&#945; phosphorylation.</a> Molecular biology of the cell. 23 (18), (2012).</li><li>Kedersha, N., Tisdale, S., Hickman, T., Anderson, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Real-time+and+quantitative+imaging+of+mammalian+stress+granules+and+processing+bodies.">Real-time and quantitative imaging of mammalian stress granules and processing bodies.</a> Methods in enzymology. 448, 521-552 (2008).</li></ol>

החוקרים מצהירים כי אין להם אינטרסים כלכליים מתחרים.

השלבים הקריטיים ביותר בדאגת פרוטוקול transfection ועוד במיוחד רכישות הזמן לשגות, שצריך להיות במעקב צמוד על מנת להפחית את cytotoxicity. תרבות של תאים ראשוניים היא לא חלק קשה, כל עוד תנאים סטריליים נשמרים והזהירות לנקוט על מנת למנוע נזק במהלך ?...

גרגרי מתח (SGS) הם מוקדי cytoplasmic שאינם קרומיים נוצרו כתגובה מגן סלולרית ללחץ סביבתי, כגון טמפרטורה גבוהה, סטרס חמצוני, היפוקסיה, הלם אוסמוטי, קרינת UV, מניעת גלוקוז, או זיהום ויראלי 1. הם יכולים להיגרם על ידי טיפול כימי עם תרכובות כמו arsenite נתרן, אשר מפעיל לחץ חמצוני. SGS לצבור ribonucleoprotein נתקעה תרגום נעצר שליח (mRNPs) קומפלקסים 2, sequestering mRNAs ממכונות translational, וההרכבה שלהם יכולה להיות מופעלת על ידי זירחון של eIF2α (גורם ייזום אוקריוטים 2 α). SGS הם מבנים דינמיים אשר מחליפים רכיבים עם polysomes וגרגרים אחרים כמו P-הגופות. הם מהווים &quot;מרכז מיון&quot; שבו mRNAs מסודרים ומעובד או תרגום, reinitiation, השפלה, או אריזה לmRNPs הלא polysomal היציב 3. ההרכבה של SGS היא ב מהירut זה תהליך הדרגתי עם אגרגטים קטנים רבים ראשוניים שלהתגבש לתוך גרגרים גדולים יותר. השימוש במעכבים כימיים המשבשים או לייצב microtubules מראה כי רשת microtubule נדרשת לדינמיקת SG כוללים תהליכי הרכבה, גיבוש ופירוק. ההרכבה הדינמית של SGS גם מקודמת על ידי צבירה של חלבוני קושרי RNA ספציפיים (RNA-BP) כמו TIA-1 (T-cell פנימי אנטיגן-1) וTIAR (חלבון הקשורים ל-TIA-1), אשר מסוגל dimerize ולקדם polysome פירוק והניתוב של mRNAs ל4 SGS. G3BP (חלבון RasGAP SH3 תחום מחייב) הוא RNA-BP כזה שמתאים לSGS כאשר תאים הדגישו עם arsenite או טמפרטורה גבוהה, וביטוי יתר של G3BP dephosphorylated יכול לגרום להרכבת SGS 5. G3BP הוא RNA-BP אבולוציונית שימור שהיה בתחילה אפיין דרך האינטראקציה שלו עם חלבון הפעלת ראס-GTPase (RasGAP p120 6); אך אינטראקציה זו הייתה לאחרונה וביקרה 7. משפחת G3BP כוללת שני חברים ביונקים, G3BP1 (המכונה G3BP) וG3BP2 8. שני חלבוני colocalize בSGS, כאשר תאים נחשפים למתח 9. G3BPs מהווה תחום NTF2 N-מסוף הציע להשפיע על הלוקליזציה שלהם וoligomerization, ואחריו פרולין עשיר מוטיבים (PxxP), ולאחר מכן מוטיבים בטרמינל C-קשורים RNA מחייב: RNA-ההכרה המוטיב הקנונית (RRM) עם מוטיבים RNP1 וRNP2 שימור , ואחריו תיבת ארגינין-גליצין עשיר (RGG). מעניין לציין, כי הניתוח של חלקים שונים של החלבון על ידי בניית תחומים שונים התמזגו EGFP הראה כי תחום כמו NTF2 ותחום המחייב-RNA היו מגויס באופן יעיל ביותר לSGS, המצביע על חשיבותם של המאפיינים של dimerization ו-RNA מחייב ב ההרכבה של SGS. מודלים מגוונים חשפו פונקציות שונות של חלבוני G3BP במבחנה 10-13.שיבוש של G3BP בעכברים הראו את החשיבות של חלבון זה בגידול התפתחותית והישרדות 14, כמו גם תפקיד חשוב לG3BP במערכת העצבים המרכזית (CNS), המתאפיינת באטקסיה וליקויים בזיכרון עבודה המרחבי 15. מחסור G3BP מוביל להומאוסטזיס פלסטיות עצבי וסידן שהשתנה, הקמת קשר ישיר בין היווצרות SG ומחלות ניווניות 15. זה כן חשוב להיות מסוגל ללמוד את הדינמיקה של SGS בתאים ראשוניים כמו תאי עצב. פרוטוקול זה מספק דרך פשוטה לבחון את ההרכבה של SGS המכיל G3BP1 בתאים ראשוניים תחת טיפול arsenite. זה יכול לשמש כדי לחקור הרכבה SGS בתנאים שונים, לדוגמא סוגים שונים של לחצים. זה גם יכול להיות מותאם לגרגירים או מרכיבים אחרים אחרים של SGS. ואכן, בפרוטוקול זה מתמקד בG3BP1, אבל יש סמני גרגרי מתח אחרים כמו TIA-1 / R, TTP (tristetraprolin) 2,FMRP (פיגור שחלבון ה-X שביר תסמונת נפשית) 16, (חלבון קושר DNA תגובת transactive 43) TDP-43 17 או Staufen 18. בפרט, חלבונים כמו TIA-1 / R הם, כמו G3BP, nucleating חלבוני RNA מחייבים שיכול לגרום להרכבת SGS כאשר ביטוי יתר, גם אם SGS נוצר השונים יכול להיות שונה בתפקוד, ויסות ותמלילים כרוכים בכך. Transfection של גרסה מתויג fluorophore של כל אחד מהמרכיבים המרכזיים אלה או nucleators של SGS יכול להתבצע להרכבת תמונה מסוימת SGS ודינמיקה.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:881px;" width="881">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:153px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:312px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;"></td>
			<td style="width:153px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">DMEM/F12</td>
			<td style="width:153px;">Gibco</td>
			<td style="width:119px;">21331</td>
			<td>Pre-warm at 37 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">Sodium Pyruvate</td>
			<td style="width:153px;">Gibco</td>
			<td style="width:119px;">11360</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">Non essential amino acids</td>
			<td style="width:153px;">Gibco</td>
			<td style="width:119px;">11140</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">L-Glutamine</td>
			<td style="width:153px;">Gibco</td>
			<td style="width:119px;">25030</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">Trypsin</td>
			<td style="width:153px;">Gibco</td>
			<td style="width:119px;">15096</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">Glass bottom B-35</td>
			<td style="width:153px;">Greiner</td>
			<td style="width:119px;">627860/627861</td>
			<td>Treated or not (treated: increases attachment of adherent cells)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">Poly-L-lysine</td>
			<td style="width:153px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">P2636</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">DMEM</td>
			<td style="width:153px;">Gibco</td>
			<td style="width:119px;">31966</td>
			<td>Pre-warm at 37 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">HeBS</td>
			<td style="width:153px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">51558</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">Neurobasal</td>
			<td style="width:153px;">Gibco</td>
			<td style="width:119px;">21103</td>
			<td>Pre-warm at 37 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">2-mercaptoethanol</td>
			<td style="width:153px;">Gibco</td>
			<td style="width:119px;">31350</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">Forceps</td>
			<td style="width:153px;">Biotek</td>
			<td style="width:119px;">DU-110-A</td>
			<td>Very thin, tips 0,1 mm (useful to remove meninges)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">Curved forceps</td>
			<td style="width:153px;">Biotek</td>
			<td style="width:119px;">P-110-BUF</td>
			<td>Very thin, tips 0,1 mm&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">Small scissors</td>
			<td style="width:153px;">Biotek</td>
			<td style="width:119px;">CM-85-BS</td>
			<td>Can be useful to remove hippocampi</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Polyplus transfection JetPEI reagent&#160;</td>
			<td style="width:153px;">Ozyme</td>
			<td style="width:119px;">101-10</td>
			<td>MEFs transfection, follow the forward protocol</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Inverted laser scanning confocal microscope</td>
			<td style="width:153px;">Leica&#160;</td>
			<td style="width:119px;">SP5</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

visualization of g3bp stress granules dynamics in live primary cells

ניתן דמיינו SGS בתאים על ידי immunostaining של מרכיבי חלבון מסוימים או הפולה + mRNAs. SGS הם מאוד דינמי והמחקר של ההרכבה וגורלם חשוב להבין התגובה התאית ללחץ. המחסור בגורמים מרכזיים של SGS כמו G3BP (חלבון קושר תחום RasGAP SH3) מוביל לפגמים התפתחותיים בעכברים ובשינויים של מערכת העצבים המרכזית. כדי ללמוד את הדינמיקה של SGS בתאים מאורגניזם, תאים ראשוניים ניתן תרבות ובצע את הלוקליזציה של transfected רכיב מתויג של SGS. אנו מתארים ניסוי הזמן לשגות להתבונן SGS המכיל G3BP1 בfibroblasts העכבר עוברי (MEFs). גם טכניקה זו יכולה לשמש כדי לחקור SGS המכיל G3BP בנוירונים בשידור חי, שהוא חיוני כפי שהוצג לאחרונה כי SGS אלה נוצרים בהתפרצות של מחלות ניווניות כמו אלצהיימר. גישה זו יכולה להיות מותאמת לכל מרכיב גוף סלולארי וחלבון גרגר אחר, ובביצועעם בעלי חיים מהונדסים, המאפשר הלימוד החי של דינמיקת גרגרים למשל בהעדר גורם ספציפי של גרגרים אלה.

היווצרות גרגר מתח היא חשובה בתגובה של תאים ללחץ, ומאפשרת הסתגלות סלולרית עם תרגום נתקע, עד שהלחץ יש לו פינה, הקשורים למניעת מות תאים מתוכנת. היתרי assay זה ללמוד את SGS בתאים ראשוניים, על ידי ביצוע הלוקליזציה של מרכיבי חלבון SGS המרכזיים (איור 1). G3BP, גורם מפתח של ההר?...

Watch this Scientific Journal Video about Visualization of G3BP Stress Granules Dynamics in Live Primary Cells at JoVE.com

Visualization of G3BP Stress Granules Dynamics in Live Primary Cells

גרגרי מתח (SGS) הם גרגרי cytoplasmic RNA המכילים חלקיקים נתקע ribonucleoprotein (RNPs), וחשובים בתגובה תאית ללחצים שונים. דינמיקה של SGS יכולה להיות מיושמת בתאי חיים על ידי הדמיה הלוקליזציה של רכיב מתויג של SGS בתאים ראשוניים transfected אחרי המתח.

ויזואליזציה של מתח G3BP גרגרי Dynamics בראשי תאים בשידור חי

SGs can be visualized in cells by immunostaining of specific protein components or polyA+ mRNAs. SGs are highly dynamic and the study of their assembly ...

visualization-of-g3bp-stress-granules-dynamics-in-live-primary-cells

Research

JoVE Journal

Biology

18.2K Views.  Institut de Génétique Moléculaire de Montpellier, CNRS UMR 5535.  גרגרי מתח (SGS) הם גרגרי cytoplasmic RNA המכילים חלקיקים נתקע ribonucleoprotein (RNPs), וחשובים בתגובה תאית ללחצים שונים. דינמיקה של SGS יכולה להיות מיושמת בתאי חיים על ידי הדמיה הלוקליזציה של רכיב מתויג של SGS בתאים ראשוניים transfected אחרי המתח. 

Video: Visualization of G3BP Stress Granules Dynamics in Live Primary Cells

A Rapid Technique for the Visualization of Live Immobilized Yeast Cells

We present here a simple, rapid, and extremely flexible technique for the immobilization and visualization of growing yeast cells by epifluorescence microscopy. The technique is equally suited for visualization of static yeast populations, or time courses experiments up to ten hours in length. My microscopy investigates epigenetic inheritance at the silent mating loci in S. cerevisiae. There are two silent mating loci, HML and HMR, which are normally not expressed as they are packaged in heterochromatin. In the sir1 mutant background silencing is weakened such that each locus can either be in the expressed or silenced epigenetic state, so in the population as a whole there is a mix of cells of different epigenetic states for both HML and HMR. My microscopy demonstrated that there is no relationship between the epigenetic state of HML and HMR in an individual cell. sir1 cells stochastically switch epigenetic states, establishing silencing at a previously expressed locus or expressing a previously silenced locus. My time course microscopy tracked individual sir1 cells and their offspring to score the frequency of each of the four possible epigenetic switches, and thus the stability of each of the epigenetic states in sir1 cells. See also  Xu et al., Mol. Cell 2006.

A rapid technique for the visualization of growing immobilized yeast cells, here applied to fluorescent reporters at the silent mating loci HML and HMR

טכניקה מהירה עבור ויזואליזציה של תאים חיים שמרים ללא יכולת לזוז

We present here a simple, rapid, and extremely flexible technique for the immobilization and visualization of growing yeast cells by epifluorescence ...

Live Imaging of Dense-core Vesicles in Primary Cultured Hippocampal Neurons

Observing and characterizing dynamic cellular processes can yield important information about cellular activity that cannot be gained from static images.  Vital fluorescent probes, particularly green fluorescent protein (GFP) have revolutionized cell biology stemming from the ability to label specific intracellular compartments and cellular structures. For example, the live imaging of GFP (and its spectral variants) chimeras have allowed for a dynamic 
analysis of the cytoskeleton, organelle transport, and membrane dynamics in a multitude of organisms and cell types [1-3].  Although live imaging has become prevalent, this approach still poses many technical challenges, particularly in primary cultured neurons.  One challenge is the expression of GFP-tagged proteins in post-mitotic neurons; the other is the ability to capture fluorescent images while minimizing phototoxicity, photobleaching, 
and maintaining general cell health.  Here we provide a protocol that describes a lipid-based transfection method that yields a relatively low transfection rate (~0.5%), however is ideal for the imaging of fully polarized neurons.  A low transfection rate is essential so that single axons and dendrites can be characterized as to their orientation to the cell body to confirm directionality of transport, i.e., anterograde v. retrograde.  Our approach to imaging 
GFP expressing neurons relies on a standard wide-field fluorescent microscope outfitted with a CCD camera, image capture software, and a heated imaging chamber. We have imaged a wide variety of organelles or structures, for example, dense-core vesicles, mitochondria, growth cones, and actin without any special optics or excitation requirements other than a fluorescent light source. Additionally, spectrally-distinct, fluorescently 
labeled proteins, e.g., GFP and dsRed-tagged proteins, can be visualized near simultaneously to characterize co-transport or other coordinated cellular events.  The imaging approach described here is flexible for a variety of imaging applications and can be adopted by a laboratory for relatively little cost provided a microscope is available.

Live cell imaging is of particular utility when studying the dynamics of organelle trafficking. Here we describe a protocol for live imaging of dense-core vesicles in cultured neurons using wide-field fluorescence microscopy. This protocol is flexible and can be adapted to image other organelles such as mitochondria, endosomes, and peroxisomes.

הדמיה חיה של צפופה ליבות שלפוחית ​​בתוך ראשי נוירונים בהיפוקמפוס Cultured

Observing and characterizing dynamic cellular processes can yield important information about cellular activity that cannot be gained from static images.  ...

Isolation and Primary Culture of Rat Hepatic Cells

Primary hepatocyte culture is a valuable tool that has been extensively used in basic research of liver function, disease, pathophysiology, pharmacology and other related subjects. The method based on two-step collagenase perfusion for isolation of intact hepatocytes was first introduced by Berry and Friend in 1969 1 and, since then, has undergone many modifications. The most commonly used technique was described by Seglenin 1976 2. Essentially, hepatocytes are dissociated from anesthetized adult rats by a non-recirculating collagenase perfusion through the portal vein. The isolated cells are then filtered through a 100 &mu;m pore size mesh nylon filter, and cultured onto plates. After 4-hour culture, the medium is replaced with serum-containing or serum-free medium, e.g. HepatoZYME-SFM, for additional time to culture. These procedures require surgical and sterile culture steps that can be better demonstrated by video than by text. Here, we document the detailed steps for these procedures by both video and written protocol, which allow consistently in the generation of viable hepatocytes in large numbers.

Primary hepatocytes provide a valuable tool to evaluate biochemical, molecular, and metabolic functions in a physiologically relevant experimental system. We describe a reliable protocol for rat in situ liver perfusion, which consistently generates viable hepatocytes up to 1.0 &times; 108 cells per preparation with cell viability between 88 ~ 96%.

בידוד תרבות ראשונית של תאים בכבד עכברוש

Primary hepatocyte culture is a valuable tool that has been extensively used in basic research of liver function, disease, pathophysiology, pharmacology ...

Visualization of Endoplasmic Reticulum Localized mRNAs in Mammalian Cells

In eukaryotes, most of the messenger RNAs (mRNAs) that encode secreted and membrane proteins are localized to the surface of the endoplasmic reticulum (ER). However, the visualization of these mRNAs can be challenging. This is especially true when only a fraction of the mRNA is ER-associated and their distribution to this organelle is obstructed by non-targeted (i.e. "free") transcripts. In order to monitor ER-associated mRNAs, we have developed a method in which cells are treated with a short exposure to a digitonin extraction solution that selectively permeabilizes the plasma membrane, and thus removes the cytoplasmic contents, while simultaneously maintaining the integrity of the ER. When this method is coupled with fluorescent in situ hybridization (FISH), one can clearly visualize ER-bound mRNAs by fluorescent microscopy. Using this protocol the degree of ER-association for either bulk poly(A) transcripts or specific mRNAs can be assessed and even quantified. In the process, one can use this assay to investigate the nature of mRNA-ER interactions.

Here we describe a method to visualize endoplasmic reticulum-associated mRNAs in mammalian tissue culture cells. This technique involves the selective permeabilization of the plasma membrane with digitonin to remove cytoplasmic contents followed by fluorescent in situ hybridization to detect either bulk poly(A) mRNA or specific transcripts.

ויזואליזציה של mRNAs לוקליזציה reticulum endoplasmic בתאי יונקים

In eukaryotes, most of the messenger RNAs (mRNAs) that encode secreted and membrane proteins are localized to the surface of the endoplasmic reticulum ...

4D Imaging of Protein Aggregation in Live Cells

One of the key tasks of any living cell is maintaining the proper folding of newly synthesized proteins in the face of ever-changing environmental conditions and an intracellular environment that is tightly packed, sticky, and hazardous to protein stability1. The ability to dynamically balance protein production, folding and degradation demands highly-specialized quality control machinery, whose absolute necessity is observed best when it malfunctions. Diseases such as ALS, Alzheimer's, Parkinson's, and certain forms of Cystic Fibrosis have a direct link to protein folding quality control components2, and therefore future therapeutic development requires a basic understanding of underlying processes. Our experimental challenge is to understand how cells integrate damage signals and mount responses that are tailored to diverse circumstances.
The primary reason why protein misfolding represents an existential threat to the cell is the propensity of incorrectly folded proteins to aggregate, thus causing a global perturbation of the crowded and delicate intracellular folding environment1. The folding health, or "proteostasis," of the cellular proteome is maintained, even under the duress of aging, stress and oxidative damage, by the coordinated action of different mechanistic units in an elaborate quality control system3,4. A specialized machinery of molecular chaperones can bind non-native polypeptides and promote their folding into the native state1, target them for degradation by the ubiquitin-proteasome system5, or direct them to protective aggregation inclusions6-9.
In eukaryotes, the cytosolic aggregation quality control load is partitioned between two compartments8-10: the juxtanuclear quality control compartment (JUNQ) and the insoluble protein deposit (IPOD) (Figure 1 - model). Proteins that are ubiquitinated by the protein folding quality control machinery are delivered to the JUNQ, where they are processed for degradation by the proteasome. Misfolded proteins that are not ubiquitinated are diverted to the IPOD, where they are actively aggregated in a protective compartment.
Up until this point, the methodological paradigm of live-cell fluorescence microscopy has largely been to label proteins and track their locations in the cell at specific time-points and usually in two dimensions. As new technologies have begun to grant experimenters unprecedented access to the submicron scale in living cells, the dynamic architecture of the cytosol has come into view as a challenging new frontier for experimental characterization. We present a method for rapidly monitoring the 3D spatial distributions of multiple fluorescently labeled proteins in the yeast cytosol over time. 3D timelapse (4D imaging) is not merely a technical challenge; rather, it also facilitates a dramatic shift in the conceptual framework used to analyze cellular structure.
We utilize a cytosolic folding sensor protein in live yeast to visualize distinct fates for misfolded proteins in cellular aggregation quality control, using rapid 4D fluorescent imaging. The temperature sensitive mutant of the Ubc9 protein10-12 (Ubc9ts) is extremely effective both as a sensor of cellular proteostasis, and a physiological model for tracking aggregation quality control. As with most ts proteins, Ubc9ts is fully folded and functional at permissive temperatures due to active cellular chaperones. Above 30 &deg;C, or when the cell faces misfolding stress, Ubc9ts misfolds and follows the fate of a native globular protein that has been misfolded due to mutation, heat denaturation, or oxidative damage. By fusing it to GFP or other fluorophores, it can be tracked in 3D as it forms Stress Foci, or is directed to JUNQ or IPOD.

Cellular viability depends on timely and efficient management of protein misfolding. Here we describe a method for visualizing the different potential fates of a misfolded protein: refolding, degradation, or sequestration in inclusions. We demonstrate the use of a folding sensor, Ubc9ts, for monitoring proteostasis and aggregation quality control in live cells using 4D microscopy.

4D הדמיה של צבירת חלבון בתאים חיים

One of the key tasks of any living cell is maintaining the proper folding of newly synthesized proteins in the face of ever-changing environmental ...

Visualization of Endoplasmic Reticulum Subdomains in Cultured Cells

The lipids and proteins in eukaryotic cells are continuously exchanged between cell compartments, although these retain their distinctive composition and functions despite the intense interorganelle molecular traffic. The techniques described in this paper are powerful means of studying protein and lipid mobility and trafficking in vivo and in their physiological environment. Fluorescence recovery after photobleaching (FRAP) and fluorescence loss in photobleaching (FLIP) are widely used live-cell imaging techniques for studying intracellular trafficking through the exo-endocytic pathway, the continuity between organelles or subcompartments, the formation of protein complexes, and protein localization in lipid microdomains, all of which can be observed under physiological and pathological conditions. The limitations of these approaches are mainly due to the use of fluorescent fusion proteins, and their potential drawbacks include artifactual over-expression in cells and the possibility of differences in the folding and localization of tagged and native proteins. Finally, as the limit of resolution of optical microscopy (about 200 nm) does not allow investigation of the fine structure of the ER or the specific subcompartments that can originate in cells under stress (i.e. hypoxia, drug administration, the over-expression of transmembrane ER resident proteins) or under pathological conditions, we combine live-cell imaging of cultured transfected cells with ultrastructural analyses based on transmission electron microscopy.

We describe the imaging approaches we use to investigate the distribution and mobility of the transfected fluorescent proteins resident in the endoplasmic reticulum (ER) by means of the confocal imaging of living cells. We also ultrastructurally analyze the effect of their expression on the architecture of this subcellular compartment.

ויזואליזציה של תחומי משנה reticulum endoplasmic בתאים בתרבית

The lipids and proteins in eukaryotic cells are continuously exchanged between cell compartments, although these retain their distinctive composition and ...

A Graphical User Interface for Software-assisted Tracking of Protein Concentration in Dynamic Cellular Protrusions

Filopodia are dynamic, finger-like cellular protrusions associated with migration and cell-cell communication. In order to better understand the complex signaling mechanisms underlying filopodial initiation, elongation and subsequent stabilization or retraction, it is crucial to determine the spatio-temporal protein activity in these dynamic structures. To analyze protein function in filopodia, we recently developed a semi-automated tracking algorithm that adapts to filopodial shape-changes, thus allowing parallel analysis of protrusion dynamics and relative protein concentration along the whole filopodial length. Here, we present a detailed step-by-step protocol for optimized cell handling, image acquisition and software analysis. We further provide instructions for the use of optional features during image analysis and data representation, as well as troubleshooting guidelines for all critical steps along the way. Finally, we also include a comparison of the described image analysis software with other programs available for filopodia quantification. Together, the presented protocol provides a framework for accurate analysis of protein dynamics in filopodial protrusions using image analysis software.

We present a software solution for semi-automated tracking of relative protein concentration along the length of dynamic cellular protrusions.

ממשק משתמש גרפי למעקב בסיוע תוכנה של ריכוז חלבון בהפרעות ניידות דינמיות

Filopodia are dynamic, finger-like cellular protrusions associated with migration and cell-cell communication. In order to better understand the complex ...

Methods to Classify Cytoplasmic Foci as Mammalian Stress Granules

Cells are often challenged by sudden environmental changes. Stress Granules (SGs), cytoplasmic ribonucleoprotein complexes that form in cells exposed to stress conditions, are implicated in various aspects of cell metabolism and survival. SGs modulate cellular signaling pathways, post-transcriptional gene expression, and stress response programs. The formation of these mRNA-containing granules is directly connected to cellular translation. SG assembly is triggered by inhibited translation initiation, and SG disassembly is promoted by translation activation or by inhibited translation elongation. This relationship is further highlighted by SG composition. Core SG components are stalled translation pre-initiation complexes, mRNA, and selected RNA-binding Proteins (RBPs). The purpose of SG assembly is to conserve cellular energy by sequestering translationally stalled housekeeping mRNAs, allowing for the enhanced translation of stress-responsive proteins. In addition to the core constituents, such as stalled translation preinitiation complexes, SGs contain a plethora of other proteins and signaling molecules. Defects in SG formation can impair cellular adaptation to stress and can thus promote cell death. SGs and similar RNA-containing granules have been linked to a number of human diseases, including neurodegenerative disorders and cancer, leading to the recent interest in classifying and defining RNA granule subtypes. This protocol describes assays to characterize and quantify mammalian SGs.

Stress Granules (SGs) are nonmembranous cytoplasmic structures that form in cells exposed to a variety of stresses. SGs contain mRNAs, RNA-binding proteins, small ribosomal subunits, translation-related factors, and various cell signaling proteins. This protocol describes a workflow that uses several experimental approaches to detect, characterize, and quantify bona fide SGs.

שיטות לסיווג מוקדים Cytoplasmic כמו גרגרי מתח יונקים

Cells are often challenged by sudden environmental changes. Stress Granules (SGs), cytoplasmic ribonucleoprotein complexes that form in cells exposed to ...

Application of High-speed Super-resolution SPEED Microscopy in Live Primary Cilium

The primary cilium is a microtubule-based protrusion on the surface of many eukaryotic cells and contains a unique complement of proteins that function critically in cell motility and signaling. Since cilia are incapable of synthesizing their own protein, nearly 200 unique ciliary proteins need to be trafficked between the cytosol and primary cilia. However, it is still a technical challenge to map three-dimensional (3D) locations of transport pathways for these proteins in live primary cilia due to the limitations of currently existing techniques. To conquer the challenge, recently we have developed and employed a high-speed virtual 3D super-resolution microscopy, termed single-point edge-excitation sub-diffraction (SPEED) microscopy, to determine the 3D spatial location of transport pathways for both cytosolic and membrane proteins in primary cilia of live cells. In this article, we will demonstrate the detailed setup of SPEED microscopy, the preparation of cells expressing fluorescence-protein-labeled ciliary proteins, the real-time single-molecule tracking of individual proteins in live cilium and the achievement of 3D spatial probability density maps of transport routes for ciliary proteins.

Recently we mapped the three-dimensional (3D) spatial locations of transport routes for various proteins translocating inside primary cilia in live cells. Here this paper details the experimental setup, the process of biological samples and the data analyses for the 3D super-resolution fluorescence imaging approach newly applied in live primary cilia.

יישום של מיקרוסקופיית מהירות רזולוציה סופר מהיר ב ריסי העיקרי בשידור חי

The primary cilium is a microtubule-based protrusion on the surface of many eukaryotic cells and contains a unique complement of proteins that function ...

Exploiting Live Imaging to Track Nuclei During Myoblast Differentiation and Fusion

Nuclear positioning within cells is important for multiple cellular processes in development and regeneration. The most intriguing example of nuclear positioning occurs during skeletal muscle differentiation. Muscle fibers (myofibers) are multinucleated cells formed by the fusion of muscle precursor cells (myoblasts) derived from muscle stem cells (satellite cells) that undergo proliferation and differentiation. Correct nuclear positioning within myofibers is required for the proper muscle regeneration and function. The common procedure to assess myoblast differentiation and myofiber formation relies on fixed cells analyzed by immunofluorescence, which impedes the study of nuclear movement and cell behavior over time. Here, we describe a method for the analysis of myoblast differentiation and myofiber formation by live cell imaging. We provide a software for automated nuclear tracking to obtain a high-throughput quantitative characterization of nuclear dynamics and myoblast behavior (i.e., the trajectory) during differentiation and fusion.

Skeletal muscle differentiation is a highly dynamic process, which particularly relies on nuclear positioning. Here, we describe a method to track nuclei movements by live cell imaging during myoblast differentiation and myotube formation and to perform a quantitative characterization of nuclei dynamics by extracting information from automatic tracking.

ניצול הדמיה בשידור חי על המסלול גרעינים במהלך התמיינות Myoblast, פיוז'ן

Nuclear positioning within cells is important for multiple cellular processes in development and regeneration. The most intriguing example of nuclear ...