娛樂城|強大的顯微鏡揭示了動力納米支架

很多時候我們的細胞需要移動。流動細胞指導我們身體的形成(胚胎髮育)。免疫細胞漫遊以捕獲不需要的入侵者。癒合細胞(成纖維細胞)遷移到修補傷口。但是,並非所有運動都是可取的:當癌細胞具有遍及全身(轉移)的能力時,腫瘤是最危險的。某些細菌和病毒可以利用細胞的動力機制入侵我們的身體。了解細胞如何運動以及驅動該過程的棒狀肌動蛋白絲是學習如何停止或促進運動以改善人類健康的關鍵。現在,桑福德·伯納姆·普雷姆斯醫學迪斯科的科學家使用世界上最強大的顯微鏡之一娛樂城評價美國國家科學研究院(SBP)和北卡羅來納大學教堂山分校(UNC-Chapel Hill)已經確定了一種密集,動態且雜亂無章的肌動蛋白絲納米支架(類似於乾草堆),該支架是響應分子信號而誘發的。這是研究人員第一次在分子水平上直接可視化響應細胞信號而觸發的結構,這一關鍵發現擴大了我們對細胞運動方式的了解。該研究發表在《美國國家科學院院刊》(PNAS)上。

該論文的資深作者,SBP生物信息學和結構生物學計劃教授Dorit Hanein博士說:“電子電子顯微鏡正在徹底改變我們對細胞內部運作的理解。” “這項技術使我們能夠收集細胞區域的強大3D圖像,類似於MRI,它可以創建人體的詳細圖像。我們能夠可視化處於自然狀態的細胞,這揭示了細胞內前所未有的肌動蛋白納米結構。” 

在這項研究中,科學家們使用了SBP的低溫電子顯微鏡(Titan Krios),人工智能(AI)以及量身定制的計算和細胞成像方法,將小鼠成纖維細胞的納米級圖像與熒光蛋白Rac1的時間戳光圖像進行了比較。調節細胞運動,對力或應變的響應(機械傳感)和病原體入侵。這種技術上複雜的娛樂城推薦Orkflow –跨越了五個數量級(數十微米到納米)的橋樑,花了數年時間發展到目前的魯棒性和準確性水平,並且通過SBP和生物傳感器團隊的結構生物學家團隊的實驗和計算努力,才得以實現在UNC教堂山。 

圖像顯示出密集的,雜亂無章的,由短肌動蛋白棒組成的支架狀結構。這些結構在激活了Rac1的定義區域中可見,並在Rac1發出信號時迅速消散娛樂城評價停了下來,只用了兩分半鐘。這種動態支架在Rac1活化程度低的區域與其他各種肌動蛋白組件形成鮮明對比,其中一些肌動蛋白組件由長且對齊的肌動蛋白棒組成,而其他肌動蛋白組件則由從更長的肌動蛋白絲側面分支的短肌動蛋白棒組成。肌動蛋白支架包裹的體積缺乏常見的細胞結構,例如核醣體,微管,囊泡等,這可能是由於該結構的密集密度所致。 

論文的共同通訊作者尼爾斯·沃爾克曼(Niels Volkmann)博士說:“令我們驚訝的是,一項又一項的實驗發現了與Rac1激活相關的區域中未排列的,密集排列的肌動蛋白棒的獨特熱點,”是該研究的教授,也是SBP生物信息學和結構生物學計劃的教授。 “我們認為這種疾病實際上是腳手架的強項,它具有靈活性和多功能性,可以響應於其他局部空間信號而構建更大,複雜的肌動蛋白絲結構。” 

接下來,科學家們希望擴展協議以可視化響應其他分子信號而創建的更多結構,並進一步開發允許訪問細胞其他區域的技術。 

“這項研究僅僅是開始。現在,我們已經開發出了定量的納米級工作流程,該流程將動態信號傳導行為與電子冷凍斷層掃描的納米級分辨率相關聯,我們和其他科學家可以實現這一功能強大的分析工具,不僅用於破譯細胞運動的內部工作原理,而且可以闡明在不受干擾的細胞環境中,許多其他大分子機器的動力學。” Hanein說。 

她補充說:“肌動蛋白是一種結構蛋白。它與150多種肌動蛋白結合蛋白相互作用,生成各種結構,每個結構都具有獨特的功能。我們有娛樂城推薦 本文將根據桑福德·伯納姆·普雷姆斯醫學發現研究所提供的材料重新發表。注意:材料的長度和內容可能已被編輯。有關更多信息,請與引用的來源聯繫。參考資料Daniel D. Marston,Karen L. Anderson,Mark F. Swift,Marie Rougie,Christopher Page,Klaus M. Hahn,Niels Volkmann,Dorit Hanein。高Rac1活性在功能上轉化為具有獨特的納米級細胞骨架結構的胞質結構。美國國家科學院院刊,2019; 201808830 DOI:10.1073 / pnas.1808830116。