Protein dynamics in individual human cells: experiment and theory.
Protein dynamics in individual human cells: experiment and theory.
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DOI：
10.1371/journal.pone.0004901
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发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
3.7
通讯作者：
Alon U
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Cohen AA;Kalisky T;Mayo A;Geva-Zatorsky N;Danon T;Issaeva I;Kopito RB;Perzov N;Milo R;Sigal A;Alon U
生物学目前的一个挑战是了解活着的人类细胞中蛋白质电路的动力学。人们可以定义和测试蛋白质随时间的动态和可变性的方程吗？在这里，我们通过对单个人类细胞中内源性标记蛋白的精确时间分辨测量，从实验和理论上解决这一问题。作为一个模型系统，我们选择了三个稳定的蛋白质，它们表现出细胞周期依赖的动力学。我们发现，对于信使核糖核酸寿命较长的蛋白质，蛋白质积累与每细胞时间呈二次曲线关系，对于信使核糖核酸寿命较短的蛋白质，其积累量近似呈线性关系。这两种行为都符合转录和翻译的经典模式。在随机模型中，基因缓慢地在开启和关闭状态之间切换，捕捉到了测量到的细胞-细胞变异性。数据表明，根据该模型，切换到基因开启状态是指数分布的，细胞间蛋白质水平的分布可以用细胞周期中的伽玛分布来近似。这些结果表明，相对简单的模型可以描述单个人类细胞中的蛋白质动力学。
A current challenge in biology is to understand the dynamics of protein circuits in living human cells. Can one define and test equations for the dynamics and variability of a protein over time? Here, we address this experimentally and theoretically, by means of accurate time-resolved measurements of endogenously tagged proteins in individual human cells. As a model system, we choose three stable proteins displaying cell-cycle–dependant dynamics. We find that protein accumulation with time per cell is quadratic for proteins with long mRNA life times and approximately linear for a protein with short mRNA lifetime. Both behaviors correspond to a classical model of transcription and translation. A stochastic model, in which genes slowly switch between ON and OFF states, captures measured cell–cell variability. The data suggests, in accordance with the model, that switching to the gene ON state is exponentially distributed and that the cell–cell distribution of protein levels can be approximated by a Gamma distribution throughout the cell cycle. These results suggest that relatively simple models may describe protein dynamics in individual human cells.
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影响因子：
64.8
作者：
Becskei, A;Serrano, L
通讯作者：
Serrano, L
DOI：
10.1016/0006-3002(52)90227-8
发表时间：
1952-01-01
期刊：
BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA
影响因子：
--
作者：
MONOD, J;PAPPENHEIMER, AM;COHENBAZIRE, G
通讯作者：
COHENBAZIRE, G
影响因子：
16
作者：
Jiang, W;Jimenez, G;Fukunaga, R
通讯作者：
Fukunaga, R
影响因子：
3.4
作者：
Chen, Y;Müller, JD;Gratton, E
通讯作者：
Gratton, E
DOI：
10.1073/pnas.94.3.814
发表时间：
1997-02-04
影响因子：
11.1
作者：
McAdams, HH;Arkin, A
通讯作者：
Arkin, A