高分辨成像揭示促进细胞移动的微骨架结构( 二 )

(图片来源:Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute (SBP))

“细胞电子显微镜正在彻底改变我们对细胞内部运作的理解,”该论文的高级作者,SBP生物信息学和结构生物学项目教授Dorit Hanein博士说。 “这项技术使我们能够收集细胞区域的强大3D图像 - 类似于MRI,可以创建我们身体的详细图像。我们能够以自然状态显示细胞,从而显示出前所未有的肌动蛋白纳米 - 细胞内的构架。“

在这项研究中,科学家们使用SBP的低温电子显微镜(Titan Krios),人工智能(AI)和量身定制的计算和细胞成像方法,将小鼠成纤维细胞的纳米级图像与荧光Rac1(一种蛋白质)的时间标记光图像进行比较。图像显示了由短肌动蛋白杆组成的密集,无组织,类似支架的结构。这些结构在Rac1被激活的特定区域中出现,并在Rac1信号停止时迅速消散。这种动态支架与低Rac1激活区域中的各种其他肌动蛋白组件形成鲜明对比。

“我们感到惊讶的是,实验后的实验揭示了这些与Rac1活化相关的区域中未对齐,密集的棒状肌动蛋白的特点,”Niels Volkmann博士说。接下来,科学家们希望扩展该技术的应用范围,以便可视化更多响应其他分子信号而产生的骨架结构。