A Single-Cell Biochemistry Approach Reveals PAR Complex Dynamics during Cell Polarization.
A Single-Cell Biochemistry Approach Reveals PAR Complex Dynamics during Cell Polarization.
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单细胞生物化学方法揭示了在细胞极化过程中PAR复杂的动力学。
DOI：
10.1016/j.devcel.2017.07.024
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发表时间：
2017-08-21
影响因子：
11.8
通讯作者：
Goldstein B
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Dickinson DJ;Schwager F;Pintard L;Gotta M;Goldstein B
调节的蛋白质-蛋白质相互作用对于细胞信号传导、分化和发育至关重要。为了研究体内蛋白质相互作用的动态调节，需要能够产生时间分辨信息并使用少量起始材料同时探测多个蛋白质结合配偶体的技术。在这里，我们描述了单细胞蛋白质相互作用测定。在规定的时间点生成单细胞裂解物，并使用单分子下拉进行分析，产生有关体内动态蛋白质复合物调节的信息。我们通过研究 PAR 极性蛋白（介导许多动物细胞类型的极化）确定了这种方法的实用性。我们发现了秀丽隐杆线虫受精卵极化过程中 PAR 复合物组成和化学计量的显着调节，该过程发生在不到 20 分钟的时间内。 PAR 复合体动力学通过 polo 样激酶 1 与细胞周期相关，并控制 PAR 蛋白的运动以建立极性。我们的结果展示了一种研究体内动态生化事件的方法。单细胞分析对于细胞生物学变得越来越重要。狄金森等人。描述了使用微流体裂解和单分子下拉的蛋白质相互作用的单细胞测定。他们应用这种方法来表明，在线虫细胞极化期间，PAR 复合体组装是动态的，并且与细胞周期相关。
Regulated protein-protein interactions are critical for cell signaling, differentiation and development. To study dynamic regulation of protein interactions in vivo, there is a need for techniques that can yield time-resolved information and probe multiple protein binding partners simultaneously, using small amounts of starting material. Here, we describe a single-cell protein interaction assay. Single-cell lysates are generated at defined timepoints and analyzed using single-molecule pull-down, yielding information about dynamic protein complex regulation in vivo. We established the utility of this approach by studying PAR polarity proteins, which mediate polarization of many animal cell types. We uncovered striking regulation of PAR complex composition and stoichiometry during C. elegans zygote polarization, which takes place in less than 20 minutes. PAR complex dynamics are linked to the cell cycle by polo-like kinase 1, and govern movement of PAR proteins to establish polarity. Our results demonstrate an approach to study dynamic biochemical events in vivo. Single-cell analysis is becoming increasingly important for cell biology. Dickinson et al. describe a single-cell assay for protein interactions, using microfluidic lysis and single-molecule pulldown. They apply this approach to show that PAR complex assembly is dynamic, and is linked to the cell cycle, during cell polarization in C. elegans.
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