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Optogenetic Control of RhoA to Probe Subcellular Mechanochemical Circuitry

机译：探针探针亚细胞机械化学电力学电力学控制的光学控制

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摘要

Spatiotemporal localization of protein function is essential for physiological processes from subcellular to tissue scales. Genetic and pharmacological approaches have played instrumental roles in isolating molecular components necessary for subcellular machinery. However, these approaches have limited capabilities to reveal the nature of the spatiotemporal regulation of subcellular machineries like those of cytoskeletal organelles. With the recent advancement of optogenetic probes, the field now hasa powerful tool to localize cytoskeletal stimuli in both space and time. Here, we detail the use of tunable light‐controlled interacting protein tags (TULIPs) to manipulate RhoA signaling in vivo. This is an optogenetic dimerization system that rapidly, reversibly, and efficiently directs a cytoplasmic RhoGEF to the plasma membrane for activation of RhoA using light. We first compare this probe to other available optogenetic systems and outline the engineering logic for the chosen recruitable RhoGEFs.We also describe how to generate the cell line, spatially control illumination, confirm optogenetic control of RhoA, and mechanically induce cell‐cell junction deformation in cultured tissues. Together, these protocols detail how to probe the mechanochemical circuitry downstream of RhoA signaling.
机译：蛋白质功能的时尚定位对于从亚细胞到组织鳞片的生理过程至关重要。遗传和药理学方法在分离亚细胞机械所需的分子组分中起作用的辅助作用。然而，这些方法具有有限的能力，揭示了亚细胞机器的时空调节的性质，如细胞骨骼细胞器那样。随着最近的尖锐探头的进步，该领域现在具有本地和时间内部内容细胞骨骼刺激的强大工具。这里，我们详细介绍了使用可调谐光控相互作用蛋白标签（郁金香）以操纵体内的RHOA信号传导。这是一种致光学二聚化系统，可快速，可逆，有效地将细胞质Rhogef引导到质膜中，用于使用光激活RhOA。我们首先将该探测器与其他可用的光源系统进行比较，概述所选Rhogefs的工程逻辑。我们还介绍了如何产生细胞系，空间控制照明，确认RhOA的致灭控制，以及机械诱导细胞 - 细胞结变形培养的组织。这些协议在一起详细探讨了RhoA信号传导下游的机械化学电影电力学。

著录项

  • 来源
    《Current Protocols in Cell Biology》 |2020年第1期|共19页
  • 作者

    Kate E. Cavanaugh; Patrick W. Oakes; Margaret L. Gardel;

  • 作者单位

    Department of Molecular Genetics and Cell Biology University of Chicago Chicago Illinois;

    Department of Cell &

    Molecular Physiology Stritch School of Medicine Loyola University Chicago Maywood Illinois;

    Department of Molecular Genetics and Cell Biology University of Chicago Chicago Illinois;

  • 收录信息
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  • 正文语种 eng
  • 中图分类 细胞生物学;
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