Turn-key mapping of cell receptor force orientation and magnitude using a commercial structured illumination microscope.
Turn-key mapping of cell receptor force orientation and magnitude using a commercial structured illumination microscope.
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DOI：
10.1038/s41467-021-24602-x
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发表时间：
2021-08-03
影响因子：
16.6
通讯作者：
Salaita K
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Blanchard A;Combs JD;Brockman JM;Kellner AV;Glazier R;Su H;Bender RL;Bazrafshan AS;Chen W;Quach ME;Li R;Mattheyses AL;Salaita K
许多细胞过程，包括细胞分裂、发育和细胞迁移，需要由细胞表面受体转导的空间和时间协调的力。基于核酸的分子张力探针允许人们可视化由这些受体施加的皮牛顿（pN）力。在这项技术的基础上，我们最近开发了分子力显微镜（MFM），它使用荧光偏振来绘制受体力方向，具有衍射极限分辨率（~250 nm）。在这里，我们表明，结构照明显微镜（SIM），超分辨率技术，可用于执行超分辨率MFM。使用SIM-MFM，我们生成由细胞施加的pN牵引力的大小和方向的最高分辨率图。我们应用SIM-MFM映射血小板和成纤维细胞整合素的力量，以及T细胞受体的力量。使用SIM-MFM，我们表明血小板牵引力对齐发生的时间比粘附发生的时间更长。重要的是，SIM-MFM可以在任何标准SIM显微镜上实现，而无需修改硬件。作者最近开发了分子力显微镜（MFM），它使用荧光偏振来测量细胞表面受体力取向。在这里，他们表明，结构照明显微镜，这本身就使用荧光偏振，可以用于MFM在一个交钥匙的方式。
Many cellular processes, including cell division, development, and cell migration require spatially and temporally coordinated forces transduced by cell-surface receptors. Nucleic acid-based molecular tension probes allow one to visualize the piconewton (pN) forces applied by these receptors. Building on this technology, we recently developed molecular force microscopy (MFM) which uses fluorescence polarization to map receptor force orientation with diffraction-limited resolution (~250 nm). Here, we show that structured illumination microscopy (SIM), a super-resolution technique, can be used to perform super-resolution MFM. Using SIM-MFM, we generate the highest resolution maps of both the magnitude and orientation of the pN traction forces applied by cells. We apply SIM-MFM to map platelet and fibroblast integrin forces, as well as T cell receptor forces. Using SIM-MFM, we show that platelet traction force alignment occurs on a longer timescale than adhesion. Importantly, SIM-MFM can be implemented on any standard SIM microscope without hardware modifications. The authors have recently developed molecular force microscopy (MFM) which uses fluorescence polarisation to measure cell-surface receptor force orientation. Here they show that structured illumination microscopes, which inherently use fluorescence polarisation, can be used for MFM in a turn-key manner.
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影响因子：
48
作者：
Brockman JM;Blanchard AT;Pui-Yan V Ma;Derricotte WD;Zhang Y;Fay ME;Lam WA;Evangelista FA;Mattheyses AL;Salaita K
通讯作者：
Salaita K
影响因子：
10.8
作者：
Dutta PK;Zhang Y;Blanchard AT;Ge C;Rushdi M;Weiss K;Zhu C;Ke Y;Salaita K
通讯作者：
Salaita K
影响因子：
15
作者：
Chang, Yuan;Liu, Zheng;Salaita, Khalid
通讯作者：
Salaita, Khalid
影响因子：
3.4
作者：
Aitken, Colin Echeverria;Marshall, R. Andrew;Puglisi, Joseph D.
通讯作者：
Puglisi, Joseph D.
影响因子：
3.3
作者：
Duboisset, Julien;Ferrand, Patrick;Brasselet, Sophie
通讯作者：
Brasselet, Sophie