zapERtrap: A light-regulated ER release system reveals unexpected neuronal trafficking pathways.
zapERtrap: A light-regulated ER release system reveals unexpected neuronal trafficking pathways.
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DOI：
10.1083/jcb.202103186
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发表时间：
2021-09-06
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Kennedy MJ
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bourke AM;Schwartz SL;Bowen AB;Kleinjan MS;Winborn CS;Kareemo DJ;Gutnick A;Schwarz TL;Kennedy MJ
Bourke等人提出了一种利用光来触发蛋白质通过分泌网络运输的新方法。他们使用该方法来表征突触蛋白如何从神经元中的不同亚细胞结构域进行运输。在这里，我们介绍zapalog-mediated内质网陷阱（zapERtrap），它允许人们使用光精确地触发从内部分泌细胞器到细胞表面的单细胞和亚细胞空间分辨率的各种完整的膜蛋白的前向运输。为了证明其实用性，我们在神经元中使用zapERtrap来解剖突触蛋白在通过中央（细胞体）或远程（树突）分泌途径处理时出现在细胞表面的位置。我们揭示了快速和直接的远程贩运的中央处理的蛋白质深入到树突状乔木突触网站。选择蛋白质也被贩运到轴突起始段的质膜，揭示了一个新的表面贩运热点。通过树突状分泌网络本地处理的蛋白质在表面插入之前被广泛分散，挑战了在远程站点精确贩运的假设。这些实验为区室化分泌运输提供了新的见解，并展示了zapERtrap的可调性和时空控制，这将在调节细胞信号传导和功能方面具有广泛的应用。
Bourke et al. present a new method for using light to trigger protein trafficking through the secretory network. They use the method to characterize how synaptic proteins traffic from different subcellular domains in neurons. Here we introduce zapalog-mediated endoplasmic reticulum trap (zapERtrap), which allows one to use light to precisely trigger forward trafficking of diverse integral membrane proteins from internal secretory organelles to the cell surface with single cell and subcellular spatial resolution. To demonstrate its utility, we use zapERtrap in neurons to dissect where synaptic proteins emerge at the cell surface when processed through central (cell body) or remote (dendrites) secretory pathways. We reveal rapid and direct long-range trafficking of centrally processed proteins deep into the dendritic arbor to synaptic sites. Select proteins were also trafficked to the plasma membrane of the axon initial segment, revealing a novel surface trafficking hotspot. Proteins locally processed through dendritic secretory networks were widely dispersed before surface insertion, challenging assumptions for precise trafficking at remote sites. These experiments provide new insights into compartmentalized secretory trafficking and showcase the tunability and spatiotemporal control of zapERtrap, which will have broad applications for regulating cell signaling and function.
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DOI：
10.1083/jcb.201210119
发表时间：
2013-05-13
期刊：
The Journal of cell biology
影响因子：
--
作者：
Chen D;Gibson ES;Kennedy MJ
通讯作者：
Kennedy MJ
影响因子：
8.8
作者：
Hiester BG;Bourke AM;Sinnen BL;Cook SG;Gibson ES;Smith KR;Kennedy MJ
通讯作者：
Kennedy MJ
影响因子：
9.2
作者：
Kapitein, Lukas C.;Schlager, Max A.;Hoogenraad, Casper C.
通讯作者：
Hoogenraad, Casper C.
影响因子：
16.2
作者：
Horton, AC;Rácz, B;Ehlers, MD
通讯作者：
Ehlers, MD
影响因子：
16.2
作者：
Greger, IH;Khatri, L;Ziff, EB
通讯作者：
Ziff, EB