LOMETR - LiMETER - Wikipedia

Definice

LOMETR znamená lv nociinducible měmbrane-téterické periferní Endoplazmatický retikulum (ER).

Design

LiMETER je optogenetika nástroj určený k reverzibilnímu označení kortikální ER[1] nebo apozice mezi plazmatickou membránou (PM) a endoplazmatické retikulum (ER) membrány (označované jako Křižovatky ER-PM ).

Světelná doména ER LiMETER obsahuje a signální peptid a transmembránová doména odvozený od STIM1,[2] s GFP umístěn jako reportér. STIM1 je ER-rezidentní protein senzoru vápníku zodpovědný za snímání změn vápníku ve vnitřních zásobách vápníku a komunikaci s nimi ORAI vápníkové kanály v plazmatické membráně.[3][4][5][6][7][8] Cytoplazmatická oblast LiMETER obsahuje flexibilní linker a geneticky kódovaný světelný spínač LOV2 doména (doména pro snímání napětí lehkého kyslíku, zbytky 404–546) odvozená z Avena sativa fototropin 1, následovaný C-koncovým polybazickým ocasem cíleným na PM, který se spojuje se záporným nábojem fosfoinositidy ve vnitřní polovině letáku plazmatické membrány.[1]

Funkce

Ve tmě se šroubovice Jα připojí k doméně LOV2 a umístí polybasický ocas do klece, aby se zabránilo jeho interakci s negativně nabitými fosfoinositidy rezidentními v PM. Po osvětlení modrým světlem generuje fotoexcitace kovalentní adukt mezi a cystein zbytek a flavin kofaktor v LOV2, a následně podporuje vyjmutí a odmotání šroubovice Jα, čímž vystavuje polybazický C-ocas, aby umožnil translokaci proteinu směrem k PM za vzniku struktur podobných puncta.

Výsledkem je, že LiMETER prochází foto-indukovatelnou translokací směrem k uzlům ER – PM, aby specificky označil cER. Video zobrazující tento proces lze nalézt tady. Tento proces lze reverzibilně opakovat s několika cykly světlo-tma bez významné ztráty rozsahu reakce.[1]

Tento optický nástroj umožňuje buněčným biologům kvantitativně zkoumat účinek regulátorů, které modulují dynamiku akumulace cER při definovaném časoprostorovém rozlišení v živých buňkách.

Reference

  1. ^ A b C Jing, Ji; On, Lian; Sun, Aomin; Quintana, Ariel; Ding, Yuehe; Ma, Guolin; Tan, Peng; Liang, Xiaowen; Zheng, Xiaolu (01.01.2015). „Proteomické mapování spojů ER – PM identifikuje STIMATE jako regulátor přílivu Ca2 +“. Přírodní buněčná biologie. 17 (10): 1339–47. doi:10.1038 / ncb3234. PMC  4589512. PMID  26322679.
  2. ^ Soboloff, Jonathan; Rothberg, Brad S .; Madesh, Muniswamy; Gill, Donald L. (01.01.2012). "Proteiny STIM: dynamické převodníky signálu vápníku". Nature Reviews Molecular Cell Biology. 13 (9): 549–565. doi:10.1038 / nrm3414. PMC  3458427. PMID  22914293.
  3. ^ Gudlur, Aparna; Zhou, Yubin; Hogan, Patrick G. (01.01.2013). „Interakce STIM – ORAI, které řídí kanál CRAC“. V Prakriya, Murali (ed.). Kapitola druhá - Interakce STIM – ORAI, které ovládají kanál CRAC. Aktuální témata v oblasti membrán. Vápníkové kanály provozované v obchodě. 71. Akademický tisk. str. 33–58. doi:10.1016 / b978-0-12-407870-3.00002-0. ISBN  9780124078703. PMID  23890110.
  4. ^ Hogan, Patrick G .; Lewis, Richard S .; Rao, Anjana (01.01.2010). "Molekulární základy signalizace vápníku v lymfocytech: STIM a ORAI". Výroční přehled imunologie. 28 (1): 491–533. doi:10.1146 / annurev.immunol.021908.132550. PMC  2861828. PMID  20307213.
  5. ^ Ma, Guolin; Wei, Ming; On, Lian; Liu, Chongxu; Wu, Bo; Zhang, Shenyuan L .; Jing, Ji; Liang, Xiaowen; Senes, Alessandro (2015-07-17). "Signalizace naruby Ca2 + vyvolaná konformačním přepínačem STIM1". Příroda komunikace. 6: 7826. doi:10.1038 / ncomms8826. PMC  4509486. PMID  26184105.
  6. ^ Gudlur, Aparna; Quintana, Ariel; Zhou, Yubin; Hirve, Nupura; Mahapatra, Sahasransu; Hogan, Patrick G. (01.01.2014). „STIM1 spouští hradlové přeskupení v extracelulárním ústí kanálu ORAI1“. Příroda komunikace. 5: 5164. doi:10.1038 / ncomms6164. PMC  4376667. PMID  25296861.
  7. ^ Zhou, Yubin; Srinivasan, Prasanna; Razavi, Shiva; Seymour, Sam; Meraner, Paul; Gudlur, Aparna; Stathopulos, Peter B; Ikura, Mitsuhiko; Rao, Anjana (01.01.2013). "Počáteční aktivace STIM1, regulátoru vstupu vápníku z obchodu". Přírodní strukturní a molekulární biologie. 20 (8): 973–981. doi:10.1038 / nsmb.2625. PMC  3784406. PMID  23851458.
  8. ^ Zhou, Yubin; Meraner, Paul; Kwon, Hyoung T; Machnes, Danya; Oh-hora, Masatsugu; Zimmer, Jochen; Huang, Yun; Stura, Antonio; Rao, Anjana (01.01.2009). „STIM1 brání kalciový kanál ORAI1 provozovaný v obchodě in vitro“. Přírodní strukturní a molekulární biologie. 17 (1): 112–116. doi:10.1038 / nsmb.1724. PMC  2902271. PMID  20037597.