Chemical-Free Technique to Study the Ultrastructure of Primary Cilium.
Chemical-Free Technique to Study the Ultrastructure of Primary Cilium.
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研究初级纤毛超微结构的无化学技术。
DOI：
10.1038/srep15982
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发表时间：
2015
影响因子：
4.6
通讯作者：
Nauli,SuryaM
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Mohieldin,AshrafM;AbouAlaiwi,WissamA;Gao,Min;Nauli,SuryaM
初级纤毛是一种毛状结构，宽度约200纳米。在过去的几十年里，纤毛超微结构研究的主要挑战是纤毛对化学固定的高敏感性，这是许多成像技术所需要的。在本报告中，我们展示了一种结合高压冷冻（HPF）和冷冻断裂透射电子显微镜（FFTEM）技术来检查纤毛的超微结构。我们的目标是开发一种最佳的高分辨率成像方法，使纤毛结构保持在最佳的自然形态，而不会因化学固定干扰而改变纤毛形态。我们的研究结果表明，纤毛具有肿胀样结构（称为球茎），这在以前被认为是一种固定物。通过HPF/FFTEM观察到的膜内颗粒表明，睫状体鳞茎沿线存在整体膜蛋白和可溶性基质蛋白，这是睫状体膜内整体结构的一部分。我们认为，HPF/FFTEM是研究初级纤毛超微结构的一种重要的、更合适的非化学方法。
A primary cilium is a hair-like structure with a width of approximately 200 nm. Over the past few decades, the main challenge in the study of the ultrastructure of cilia has been the high sensitivity of cilia to chemical fixation, which is required for many imaging techniques. In this report, we demonstrate a combined high-pressure freezing (HPF) and freeze-fracture transmission electron microscopy (FFTEM) technique to examine the ultrastructure of a cilium. Our objective is to develop an optimal high-resolution imaging approach that preserves cilia structures in their best natural form without alteration of cilia morphology by chemical fixation interference. Our results showed that a cilium has a swelling-like structure (termed bulb), which was previously considered a fixation artifact. The intramembrane particles observed via HPF/FFTEM indicated the presence of integral membrane proteins and soluble matrix proteins along the ciliary bulb, which is part of an integral structure within the ciliary membrane. We propose that HPF/FFTEM is an important and more suitable chemical-free method to study the ultrastructure of primary cilia.
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