A Versatile Micromanipulation Apparatus for Biophysical Assays of the Cell Nucleus.
A Versatile Micromanipulation Apparatus for Biophysical Assays of the Cell Nucleus.
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DOI：
10.1007/s12195-022-00734-y
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发表时间：
2022-08
影响因子：
2.8
通讯作者：
Stephens, Andrew D.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Currey, Marilena L.;Kandula, Viswajit;Biggs, Ronald;Marko, John F.;Stephens, Andrew D.
对细胞核（最强的细胞器）的力测量推动了机械生物学领域的研究，以了解细胞核的基本机械组成部分以及这些组成部分如何正确支持细胞核的形态和功能。显微操作力测量提供了分离核机械成分染色质和核纤层蛋白A的相对作用。为了提供这种技术的访问，我们已经开发了一个通用的倒置显微镜显微操作装置。我们概述了如何设计和利用这个装置通过双显微操作器，时尚和校准微量移液器，和流动系统，以隔离一个核，并提供力与扩展测量。这种力测量方法提供了独特的能力来测量染色质在短延伸和核纤层蛋白A应变硬化在长延伸的单独贡献。然后，我们研究了该装置的可控和可编程的显微操作器，通过压缩，隔离，并结合荧光延伸，以开发新的核机械生物学测定。使用这种方法，我们提供了第一次重建的显微操作设置以外的实验室的起源，并概括了许多关键的发现，包括弹簧常数的细胞核和应变硬化在许多细胞类型。此外，我们已经开发了新的基于显微操作的技术，以压缩核诱导核变形和/或破裂，跟踪核形状后隔离，和荧光成像在显微操作力测量。我们提供的工作流程，建立和使用显微操作装置与任何倒置显微镜进行细胞核分离，力测量，和各种其他生物物理技术。在线版本包含补充材料，可通过10.1007/s12195-022-00734-y获得。
Force measurements of the nucleus, the strongest organelle, have propelled the field of mechanobiology to understand the basic mechanical components of the nucleus and how these components properly support nuclear morphology and function. Micromanipulation force measurement provides separation of the relative roles of nuclear mechanical components chromatin and lamin A. To provide access to this technique, we have developed a universal micromanipulation apparatus for inverted microscopes. We outline how to engineer and utilize this apparatus through dual micromanipulators, fashion and calibrate micropipettes, and flow systems to isolate a nucleus and provide force vs. extensions measurements. This force measurement approach provides the unique ability to measure the separate contributions of chromatin at short extensions and lamin A strain stiffening at long extensions. We then investigated the apparatus’ controllable and programmable micromanipulators through compression, isolation, and extension in conjunction with fluorescence to develop new assays for nuclear mechanobiology. Using this methodology, we provide the first rebuilding of the micromanipulation setup outside of its lab of origin and recapitulate many key findings including spring constant of the nucleus and strain stiffening across many cell types. Furthermore, we have developed new micromanipulation-based techniques to compress nuclei inducing nuclear deformation and/or rupture, track nuclear shape post-isolation, and fluorescence imaging during micromanipulation force measurements. We provide the workflow to build and use a micromanipulation apparatus with any inverted microscope to perform nucleus isolation, force measurements, and various other biophysical techniques. The online version contains supplementary material available at 10.1007/s12195-022-00734-y.
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DOI：
10.1083/jcb.97.2.542
发表时间：
1983-08
期刊：
The Journal of cell biology
影响因子：
--
作者：
Nicklas RB
通讯作者：
Nicklas RB
影响因子：
3.3
作者：
Irianto J;Pfeifer CR;Bennett RR;Xia Y;Ivanovska IL;Liu AJ;Greenberg RA;Discher DE
通讯作者：
Discher DE
影响因子：
3.3
作者：
Shimamoto Y;Tamura S;Masumoto H;Maeshima K
通讯作者：
Maeshima K
DOI：
10.1083/jcb.200910085
发表时间：
2010-03-08
期刊：
The Journal of cell biology
影响因子：
--
作者：
Kawamura R;Pope LH;Christensen MO;Sun M;Terekhova K;Boege F;Mielke C;Andersen AH;Marko JF
通讯作者：
Marko JF
DOI：
10.1038/s41580-022-00480-z
发表时间：
2022-09
期刊：
Nature reviews. Molecular cell biology
影响因子：
--
作者：
通讯作者：
--