| FRET-based Microscopy Assay to Measure Activity of Membrane Amino Acid Transporters with Single-transporter Resolution
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Author:
Date:
2021-04-05
[Abstract] Secondary active transporters reside in cell membranes transporting polar solutes like amino acids against steep concentration gradients, using electrochemical gradients of ions as energy sources. Commonly, ensemble-based measurements of radiolabeled substrate uptakes or transport currents inform on kinetic parameters of transporters. Here we describe a fluorescence-based functional assay for glutamate and aspartate transporters that provides single-transporter, single-transport cycle resolution using an archaeal elevator-type sodium and aspartate symporter GltPh as a model system. We prepare proteo-liposomes containing reconstituted purified GltPh transporters and an encapsulated periplasmic glutamate/aspartate-binding protein, PEB1a, labeled with donor and acceptor fluorophores. We then ...
[摘要] [摘要]次级活性转运蛋白驻留在细胞膜中，利用离子的电化学梯度作为能量源，可针对陡峭的浓度梯度转运极性氨基酸（如氨基酸）。通常，基于集合的放射性标记底物摄取或转运电流的测量可确定转运蛋白的动力学参数。在这里，我们描述了一种基于荧光的谷氨酸和天冬氨酸转运蛋白功能测定方法，该方法使用古细菌升降剂型钠和天冬氨酸共转运蛋白Glt Ph作为模型系统，提供了单转运蛋白，单转运周期的分辨率。我们准备包含重组的纯化的Glt Ph转运蛋白和封装的周质谷氨酸/天冬氨酸结合蛋白，PEB1a，用供体和受体荧光团标记的蛋白脂质体。然后，我们将蛋白脂质体表面固定化，并使用单分子全内反射荧光（TIRF）显微镜测量随时间变化的运输依赖性荧光共振能量转移（FRET）效率变化。与放射性配体摄取测定法相比，该测定法在时间分辨率上提高了10-100倍。它还可以对不同转运周期步骤进行动力学表征，并识别转运蛋白种群内的动力学异质性。
[背景]膜驻留的二级主动转运蛋白或溶质载体（SLC）介导氨基酸，激素，神经递质，维生素和药物等溶质的细胞摄取。他们将集中的底物摄取与主要通过Na + / K + ATPases的作用维持的离子电化学梯度的能量上有利的耗散结合在一起（Lingrel and Kuntzweiler ...
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| Dual-probe RNA FRET-FISH in Yeast
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Author:
Date:
2018-06-05
[Abstract] mRNA Fluorescence In Situ Hybridization (FISH) is a technique commonly used to profile the distribution of transcripts in cells. When combined with the common single molecule technique Fluorescence Resonance Energy Transfer (FRET), FISH can also be used to profile the co-expression of nearby sequences in the transcript to measure processes such as alternate initiation or splicing variation of the transcript. Unlike in a conventional FISH method using multiple probes to target a single transcript, FRET is limited to the use of two probes labeled with matched dyes and requires the use of sensitized emission. Any widefield microscope capable of sensitive single molecule detection of Cy3 and Cy5 should be able to measure FRET in yeast cells. Alternatively, a FRET-FISH method can be ...
[摘要] mRNA荧光原位杂交（FISH）是一种常用于分析细胞中转录物分布的技术。 当与常见的单分子技术荧光共振能量转移（FRET）相结合时，FISH也可用于分析转录本中附近序列的共表达以测量转录本的替代启动或剪接变异等过程。 与使用多个探针靶向单个转录物的常规FISH方法不同，FRET限于使用用匹配染料标记的两个探针，并且需要使用敏化发射。 任何能够灵敏地检测Cy3和Cy5单分子的宽视场显微镜应该能够测量酵母细胞中的FRET。 或者，可以使用FRET-FISH方法明确确定转录本的身份，而不使用其他FISH技术中使用的引导探针组。
【背景】单细胞转录物分布的定量通常通过用多个探针靶向mRNA来实现，以实现可以与非特异性结合的探针区分开的明亮信号（Raj和Tyagi，2010）。但是，在某些情况下，转录本上有特征，例如剪接变体或替代起始位点，这与常规FISH探针组无法区分。这些同种型序列可以具有短的50nt唯一识别序列。使用两种探针，可以使用FRET对定位结合的任一侧，同时定量多达三种mRNA同种型，例如，具有两种探针的同种型（FRET），具有探针1的同种型仅限于探针2的同种型。依赖于单个荧光团或荧光团对需要通过EMCCD进行灵敏检测。而且，可以使用FRET对（Wadsworth等人，2017）来估计没有其他同种型的序列的探针的检测效率。
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| Single-probe RNA FISH in Yeast
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Author:
Date:
2018-06-05
[Abstract] Quantitative profiling of mRNA expression is an important part of understanding the state of a cell. The technique of RNA Fluorescence In Situ Hybridization (FISH) involves targeting an RNA transcript with a set of 40 complementary fluorescently labeled DNA oligonucleotide probes. However, there are many circumstances such as transcripts shorter than 200 nt, splicing variations, or alternate initiation sites that create transcripts that would be indistinguishable to a set of multiple probes. To this end we adapted the standard FISH protocol to allow the use of a single probe with a single fluorophore to quantify the amount of transcripts inside budding yeast cells. In addition to allowing the quantification of short transcripts or short features of transcripts, this technique ...
[摘要] mRNA表达的定量分析是理解细胞状态的重要部分。 RNA荧光原位杂交（FISH）技术涉及用一组40个互补的荧光标记的DNA寡核苷酸探针靶向RNA转录物。 然而，许多情况下，如转录本短于200 nt，剪接变异，或创建转录本的替代起始位点，这些转录本与一组多重探针无法区分。 为此，我们调整了标准FISH方案，以允许使用具有单个荧光团的单个探针来量化出芽酵母细胞内的转录物的量。 除了允许定量短转录本或转录本的短特征之外，该技术还降低了执行FISH的成本。
【背景】通过单分子荧光原位杂交（smFISH）可以精确定量单细胞转录谱。 该过程通过用多个荧光标记的DNA寡核苷酸探针靶向单个mRNA分子给出了良好的噪声信号（Raj和Tyagi，2010）。 使用该方案，不能检测到长度短于200个核苷酸的mRNA。 然而，在大多数实验中，绝对转录本拷贝数比相对拷贝数少。 为了检测短的转录物或序列，可以使用短的单个DNA寡核苷酸探针。 当使用单个荧光团计数mRNA时，单个探针的检测效率大于50％（Wadsworth等人，2017）。
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