Visualizing multiple inter-organelle contact sites using the organelle-targeted split-GFP system.
Visualizing multiple inter-organelle contact sites using the organelle-targeted split-GFP system.
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DOI：
10.1038/s41598-018-24466-0
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发表时间：
2018-04-18
影响因子：
4.6
通讯作者：
Tamura Y
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kakimoto Y;Tashiro S;Kojima R;Morozumi Y;Endo T;Tamura Y
真核细胞器的功能完整性依赖于不同细胞器之间的直接物理接触。然而，由于缺乏分析活细胞中细胞器间相互作用的手段，细胞器束缚因子的实体还没有得到很好的理解。在这里，我们评估分裂GFP系统可视化细胞器接触部位在体内，并显示其优点和缺点。我们观察到点状的GFP信号从分裂GFP片段针对任何对细胞器之间的ER，线粒体，过氧化物酶体，液泡和脂滴在酵母细胞中，这表明这些细胞器形成接触点与多个细胞器同时，虽然它是难以排除的可能性，这些细胞器的接触点是人为形成的分裂GFP探针的不可逆协会。重要的是，在ER和线粒体的重叠区域中的split-GFP信号主要与ERMES（一种真实的ER-线粒体系留结构）共定位，这表明split-GFP组装依赖于预先存在的细胞器间接触位点。我们还证实了分裂-GFP系统可以应用于检测HeLa细胞中的ER-线粒体接触位点。因此，我们建议分裂GFP系统是一个潜在的工具，观察和分析活酵母和哺乳动物细胞中的细胞器间的接触位点。
Functional integrity of eukaryotic organelles relies on direct physical contacts between distinct organelles. However, the entity of organelle-tethering factors is not well understood due to lack of means to analyze inter-organelle interactions in living cells. Here we evaluate the split-GFP system for visualizing organelle contact sites in vivo and show its advantages and disadvantages. We observed punctate GFP signals from the split-GFP fragments targeted to any pairs of organelles among the ER, mitochondria, peroxisomes, vacuole and lipid droplets in yeast cells, which suggests that these organelles form contact sites with multiple organelles simultaneously although it is difficult to rule out the possibilities that these organelle contacts sites are artificially formed by the irreversible associations of the split-GFP probes. Importantly, split-GFP signals in the overlapped regions of the ER and mitochondria were mainly co-localized with ERMES, an authentic ER-mitochondria tethering structure, suggesting that split-GFP assembly depends on the preexisting inter-organelle contact sites. We also confirmed that the split-GFP system can be applied to detection of the ER-mitochondria contact sites in HeLa cells. We thus propose that the split-GFP system is a potential tool to observe and analyze inter-organelle contact sites in living yeast and mammalian cells.
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