Name: biophysical assays to probe the mechanical properties of the interphase cell nucleus: substrate strain application and microneedle manipulation
Uploaded: 2011-09-14T12:00:00
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この作品は、健康（R01 HL082792とR01 NS059348）とブリガムアンドウィメンズ病院循環器リーダーシップグループ賞の国立研究所によってサポートされていました。

1。基板の歪みアプリケーション正規化された核のひずみの測定は、皿の上に細胞を播き、および（一軸または二軸）ひずみのアプリケーション作業中および作業後は、前のセルの画像を取得、細胞培養の表面のような透明な、弾性シリコン膜と歪の料理の準備が含まれています。 シリコン膜の料理と細胞の付着の調製<ol><li>各菌株の料理は、3の直径...

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	<li>Friedl, P., Wolf, K., Lammerding, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nuclear+mechanics+during+cell+migration.">Nuclear mechanics during cell migration.</a> Curr Opin Cell Biol. 23, 55-64 (2011).</li><li>Mejat, A., Misteli, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=LINC+complexes+in+health+and+disease.">LINC complexes in health and disease.</a> Nucleus. 1, 40-52 (2010).</li><li>Worman, H. J., Fong, L. G., Muchir, A., Young, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laminopathies+and+the+long+strange+trip+from+basic+cell+biology+to+therapy.">Laminopathies and the long strange trip from basic cell biology to therapy.</a> J Clin Invest. 119, 1825-1836 (2009).</li><li>Caille, N., Tardy, Y., Meister, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+strain+field+in+endothelial+cells+subjected+to+uniaxial+deformation+of+their+substrate.">Assessment of strain field in endothelial cells subjected to uniaxial deformation of their substrate.</a> Ann Biomed Eng. 26, 409-416 (1998).</li><li>Lammerding, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lamins+A+and+C+but+not+lamin+B1+regulate+nuclear+mechanics.">Lamins A and C but not lamin B1 regulate nuclear mechanics.</a> J Biol Chem. 281, 25768-25780 (2006).</li><li>Lammerding, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Abnormal+nuclear+shape+and+impaired+mechanotransduction+in+emerin-deficient+cells.">Abnormal nuclear shape and impaired mechanotransduction in emerin-deficient cells.</a> J Cell Biol. 170, 781-791 (2005).</li><li>Lammerding, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lamin+A/C+deficiency+causes+defective+nuclear+mechanics+and+mechanotransduction.">Lamin A/C deficiency causes defective nuclear mechanics and mechanotransduction.</a> J Clin Invest. 113, 370-378 (2004).</li><li>Verstraeten, V. L., Ji, J. Y., Cummings, K. S., Lee, R. T., Lammerding, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increased+mechanosensitivity+and+nuclear+stiffness+in+Hutchinson-Gilford+progeria+cells:+effects+of+farnesyltransferase+inhibitors.">Increased mechanosensitivity and nuclear stiffness in Hutchinson-Gilford progeria cells: effects of farnesyltransferase inhibitors.</a> Aging Cell. 7, 383-393 (2008).</li><li>Brooks, S. V., Zerba, E., Faulkner, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Injury+to+muscle+fibres+after+single+stretches+of+passive+and+maximally+stimulated+muscles+in+mice.">Injury to muscle fibres after single stretches of passive and maximally stimulated muscles in mice.</a> J Physiol. 488, 459-469 (1995).</li><li>Maniotis, A. J., Chen, C. S., Ingber, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Demonstration+of+mechanical+connections+between+integrins,+cytoskeletal+filaments,+and+nucleoplasm+that+stabilize+nuclear+structure.">Demonstration of mechanical connections between integrins, cytoskeletal filaments, and nucleoplasm that stabilize nuclear structure.</a> Proc Natl Acad Sci. 94, 849-854 (1997).</li></ol>

基板のひずみ分析歪みのアプリケーションが正常に機械的応力を受けた細胞で誘導される核の変形を研究するために、核剛性に固有の核膜タンパク質の寄与を調査するために私達と他のグループによって使用されています。4-8この手法の利点は、プローブの機械的特性をすることです。彼らの正常な細胞と細胞骨格の環境で核を生きるのと、そのような契約筋肉や?...

<table border="1"><tbody><tr><td> 試薬の名前 </td><td> 会社 </td><td> カタログ番号 </td></tr><tr><td>フィブロネクチン</td><td>ミリポア</td><td> FC010 </td></tr><tr><td> MitoTrackerにより赤FMとグリーンFM </td><td>インビトロジェン</td><td> M22425およびM - 7514 </td></tr><tr><td>ヘキスト33342 </td><td>インビトロジェン</td><td> H3570 </td></tr><tr><td>ハンクのバッファ塩の生理食塩水</td><td>インビトロジェン</td><td> 14185 </td></tr><tr><td>フェノールフリー、DMEM </td><td>インビトロジェン</td><td> 21063 </td></tr><tr><td>ウシ胎仔血清</td><td> Alekenバイオ</td><td> FBSS500 </td></tr><tr><td>ペニシリン/ストレプトマイシン</td><td>シグマ</td><td> P0781 - 100ML </td></tr><tr><td>フィラメントとホウケイ酸ガラス</td><td>サッターインストゥルメント</td><td> BF100 - 78から10 </td></tr><tr><td> &quot;グロス/グロス非強化シリコンシートを、0.005 </td><td>専門製造株式会社</td><td></td></tr><tr><td>ダルベッコのリン酸緩衝生理食塩水</td><td>インビトロジェン</td><td> 14200 </td></tr><tr><td> 35ミリメートルのガラス底の培養皿（FluoroDish） </td><td>世界精密機器、INC </td><td> FD35 - 100 </td></tr><tr><td> Braycote 804真空グリース</td><td> SPI用品</td><td> 05133A - AB </td></tr></tbody></table>

biophysical assays to probe the mechanical properties of the interphase cell nucleus: substrate strain application and microneedle manipulation

ほとんどの真核細胞で、核は最大の細胞小器官であり、通常は周囲の細胞骨格の2〜10倍頑丈です。その結果、核の物理的性質は、生理学的および病理学的条件下で細胞全体の力学的挙動に大きく貢献する。例えば、好中球を移行し、がん細胞を侵入で、核の剛性は、組織内の狭いスペースを介して血管外漏出や通過時に大きな障害をもたらすことができる。1は、一方で、筋肉がするのに十分な構造的なサポートを必要とするような機械的にアクティブな組織中の細胞の核反復的な機械的ストレスに耐える。重要なのは、核がしっかりと細胞のアーキテクチャに統合され、それが物理的に偏光細胞、神経筋接合部シナプスの原子核で、例えば細胞内の運動と核の位置決めのための重要な要件、つまり、周囲の細胞骨格に接続されている、または細胞の移行の2当然のことながら、核の剛性とnucleo -細胞骨格結合を決定する上で重要な役割を果たすなどlaminsやnesprinsとして核膜タンパク質、、の変異を含む、ヒトの疾患の数に起因する最近示されているエメリー-ドレフュス型筋ジストロフィー、肢帯型筋ジストロフィー、および拡張型心筋症3多様な核膜タンパク質と特異的変異の影響の生物物理学的機能を調べるためには、我々は、単一の、生きた細胞で核の物理的性質を研究するための実験方法を開発しているグローバルまたはローカライズされた機械的な摂動を受ける。正確に適用される基板の歪みのアプリケーションへの応答で誘導される核の変形を測定することは、核の変形能に関する重要な情報を得られますし、別の変異や、特定の核膜タンパク質の欠損細胞株の間に定量的な比較を可能にします。マイクロニードルとローカライズされた細胞骨格の歪みアプリケーションは、このアッセイを補完するために使用され、核と細胞骨格との間の細胞内力伝達に関する追加情報を得ることができる。無傷の生細胞で核の力学を研究することは正常な細胞内のアーキテクチャを維持し、単離核での作業中に発生する可能性がある潜在的なアーティファクトを回避します。さらに、基板の歪みアプリケーションは、筋肉や他の組織の細胞（例えば、血管平滑筋細胞が血管緊張にさらされる）が経験する生理的ストレスのためのよいモデルを提示する。これらのツールは主に核の力学を研究するために開発されているが最後に、、彼らはまた、細胞骨格タンパク質とメカノシグナリングの機能を調査するために適用することができます。

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Biophysical Assays to Probe the Mechanical Properties of the Interphase Cell Nucleus: Substrate Strain Application and Microneedle Manipulation

我々は、グローバルまたはローカライズされたひずみ申込みに応じて、単一の、生きている付着細胞で誘導核と細胞骨格の変形を測定するために二つの独立した、顕微鏡ベースのツールを紹介。これらの技術は、核の剛性を（すなわち、変形能）を決定すると、核と細胞骨格との間の細胞内力伝達を調べるために使用されます。

相間細胞核の力学特性を探査する生物物理学的なアッセイ：基板の歪みのアプリケーションおよびマイクロニードル操作

In most eukaryotic cells, the nucleus is the largest organelle and is typically 2 to 10 times stiffer than the surrounding cytoskeleton; consequently, the ...

Research

JoVE Journal

Biology

Mechanical Stimulation of Stem Cells Using Cyclic Uniaxial Strain

繰返し一軸性歪みを用いた幹細胞の機械的刺激

The role of mechanical forces in the development and maintenance of biological tissues is well documented, including several mechanically regulated ...

Purification of the M. magneticum Strain AMB-1 Magnetosome Associated Protein MamA&Delta;41

Purification of the M. magneticum Strain AMB-1 Magnetosome Associated Protein MamAÃƒÅ½Ã¢â‚¬Â41

の精製 M. magneticum株AMB - 1 Magnetosome関連タンパク質MamAΔ41

Magnetotactic bacteria comprise a diverse group of aquatic microorganisms that are able to orientate themselves along geomagnetic fields. This behavior is ...

Photobleaching Assays (FRAP &amp; FLIP) to Measure Chromatin Protein Dynamics in Living Embryonic Stem Cells

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胚性幹細胞を生体内でクロマチン蛋白質のダイナミクスを測定するアッセイ（FRAP＆FLIP）を光退色

Fluorescence Recovery After Photobleaching (FRAP) and Fluorescence Loss In Photobleaching (FLIP) enable the study of protein dynamics in living cells with ...

Pharmacological and Functional Genetic Assays to Manipulate Regeneration of the Planarian Dugesia japonica

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Free-living planarian flatworms have a long history of experimental usage owing to their remarkable regenerative abilities1. Small fragments excised from ...

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5-methylcytosine (5-mC) constitutes ~2-8% of the total cytosines in human genomic DNA and impacts a broad range of biological functions, including gene ...

Super-resolution Imaging of the Bacterial Division Machinery

細菌分裂機械の超解像イメージング

Bacterial cell division requires the coordinated  assembly of more than ten essential proteins at midcell1,2. Central  to this process is the formation of ...

Application of an In vitro DNA Protection Assay to Visualize Stress Mediation Properties of the Dps Protein

Application of an In vitro DNA Protection Assay to Visualize Stress Mediation Properties of the Dps Protein

の適用<em&gt;インビトロ</emDPSタンパク質のストレス調停プロパティを可視化するために&gt; DNA保護アッセイ

Oxidative stress is an unavoidable byproduct of  aerobic life.  Molecular oxygen is  essential for terrestrial metabolism, but it also takes part in many ...

The Cell-based L-Glutathione Protection Assays to Study Endocytosis and Recycling of Plasma Membrane Proteins

セルベースの​​L-グルタチオン保護アッセイ細胞膜タンパク質のエンドサイトーシスとリサイクルを研究するために、

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Probe-based Real-time PCR Approaches for Quantitative Measurement of microRNAs

プローブベースのリアルタイムPCRは、マイクロRNAの定量的測定のためのアプローチ

Probe-based quantitative PCR (qPCR) is a favoured method for measuring transcript abundance, since it is one of the most sensitive detection methods that ...

Sequential Application of Glass Coverslips to Assess the Compressive Stiffness of the Mouse Lens: Strain and Morphometric Analyses

マウスレンズの圧縮剛性を評価するために、ガラスカバースリップの逐次適用：ひずみと形態計測分析

The eye lens is a transparent organ that refracts and focuses light to form a clear image on the retina. In humans, ciliary muscles contract to deform the ...