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Application of tirfm in Biomolecule Research and Clinical Medicine

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Advances in Biological Chemistry 2021年第5期11卷 206-219页

作者： Yexi Zhang College of Chemistry and Environmental Engineering Yangtze University Jingzhou China

With the increasing demand for imaging quality, many scientists constantly explore new imaging instruments to meet the requirements. The total internal reflection fluorescence microscopy has some incomparable superiorities, so it has become one of the research hotspots in recent years. It can show great performance in single-molecule imaging because it has unique imaging principles. This apparatus is used mainly in two fields, biomolecule research and clinical medicine. To know this instrument’s function, the summary of applications in these two parts was given in this article. Now, scientists who have been focusing on this apparatus try to make this microscope combined with other late-model precise instruments that probe some unknown interaction mechanism of action. The TIRFM will show extraordinary talents in many aspects, and it will become a powerful tool for people to explore the mysteries of life.

关键词： tirfm Single-Molecule Detection Dynamic Imaging Fluorescence Sensor

The growth of B cell receptor microcluster is a universal response of B cells encountering antigens with different motion features

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Protein & Cell 2012年第7期3卷 545-558页

作者： Zhengpeng Wan Wanli Liu School of Life Sciences Tsinghua UniversityBeijing 100084China

B lymphocyte cell senses and acquires foreign anti-gens through clonal distributed B cell receptors(BCRs)expressed on the surface of plasma *** presentation formats of antigens are quite *** on their Brownian diffusion mobility,there are three forms:free mobile soluble antigens,lateral mobile membrane bound antigens,and fixed immobile ***,using high resolution high speed live cell imaging approaches,we provide evidence that BCR microclusters are formed on the surface of B cells shortly after B cell’s encountering of antigens with each format of motion *** high speed live cell imaging,we determine that these BCR microclusters show dynamic growth feature and by doing so function as the basic platforms for B cells to acquire the *** propose that the formation and dynamic growth of BCR microcluster is a universal mechanism for B cell to response to antigens with diverse motion features.

关键词： BCR microcluster tirfm live cell imaging fixed immobile antigen lateral mobile antigen free mobile antigen

Characterization of GLUT4-containing vesicles in 3T3-L1 adipocytes by total internal reflection fluorescence microscopy

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Science China(Life Sciences) 2009年第7期52卷 665-671页

作者： WANG Yan1,2,ZHANG JinZhong1,2,CHEN Yu1,2,JIANG Li1,2,JI Wei1,2 & XU Tao1 1 National Laboratory of Biomacromolecules,Institute of Biophysics,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100101,China 2 Graduate University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China National Laboratory of Biomacromolecules Institute of Biophysics Chinese Academy of Sciences Beijing China Graduate University of Chinese Academy of Sciences Beijing China

Insulin-responsive GLUT4(glucose transporter 4) translocation plays a major role in regulating glucose uptake in adipose tissue and *** or not there is a specialized secretory GSV(GLUT4 storage vesicle) pool,and more importantly how GSVs are translocated to the PM(plasma membrane) under insulin stimulation is still under *** the present study,we systematically analyzed the dynamics of a large number of single GLUT4-containing vesicles in 3T3-L1 adipocytes by tirfm(total internal reflection fluorescence microscopy).We found that GLUT4-containing vesicles can be classified into three groups according to their mobility,namely vertical,stable,and lateral GLUT4-containing *** these groups,vertical GLUT4-containing vesicles exclude transferrin receptors and move towards the PM specifically in response to insulin stimulation,while stable and lateral GLUT4-containing vesicles contain transferrin receptors and show no insulin *** data demonstrate that vertical GLUT4-containing vesicles correspond to specialized secretory GSVs,which approach the PM directly and bypass the constitutive recycling pathway.

关键词： GLUT4 IRAP-pHluorin GSV transferring tirfm

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聚合物胶束细胞摄取的膜融合机制研究

生物物理学报 2009年第S1期25卷 69-70页

作者：肖玲孙晓辉陈华兵朱艳红徐辉碧杨祥良华中科技大学生命科学与技术学院国家纳米药物工程技术研究中心

目的:聚合物胶束是一类具有临床应用前景的抗肿瘤药物纳米载药系统,其细胞摄取机理已引起广泛关注。本研究旨在阐明聚合物胶束的细胞摄取机理。

关键词：聚合物胶束细胞摄取膜融合 FRET tirfm AFM

线虫中RAB-27与其效应物RBF-1调控致密核心囊泡的栓系和锚定过程

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中国科学：生命科学 2012年第5期42卷 365-373页

作者：冯婉娟梁滔于俊伟周围章永登吴政星徐涛华中科技大学生命科学与技术学院武汉430074 中国科学院生物物理研究所北京100101

致密核心囊泡的转运、栓系、锚定和成熟过程的分子机制尚不清楚.本文以秀丽隐杆线虫(简称线虫)为模式生物来研究致密核心囊泡分泌过程中Rab蛋白及其效应物的功能.实验认为,RAB-27/AEX-6,而非RAB-3,是神经肽释放所必需的.通过全内反射荧... 详细信息

致密核心囊泡的转运、栓系、锚定和成熟过程的分子机制尚不清楚.本文以秀丽隐杆线虫(简称线虫)为模式生物来研究致密核心囊泡分泌过程中Rab蛋白及其效应物的功能.实验认为,RAB-27/AEX-6,而非RAB-3,是神经肽释放所必需的.通过全内反射荧光显微镜技术分析了质膜附近致密核心囊泡的运动情况,阐述了RAB-27/AEX-6和囊泡的栓系相关,而RAB-27的效应物Rabphilin/RBF-1则是早期囊泡和膜栓系及稳定锚定所必需的.

关键词：分泌致密核心囊泡 RAB-3 RAB-27 tirfm

脂肪细胞PI（4,5）P2磷脂代谢的瞬时光调控及其对GLUT4囊泡转运的作用研究

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脂肪细胞PI（4,5）P2磷脂代谢的瞬时光调控及其对GLUT4囊泡转运的...

作者：申屠平浙江大学

学位级别：硕士

磷酸肌醇是调节囊泡转运的重要信号分子,其代谢水平的紊乱与GLUT4囊泡转运障碍及2型糖尿病的发生息息相关。在脂肪细胞中,已有研究表明,磷脂酰肌-4,5-二磷酸[PI（4,5）P2]参与了胰岛素刺激下的GLUT4囊泡的转运调控。然而,由于之前的研... 详细信息

磷酸肌醇是调节囊泡转运的重要信号分子,其代谢水平的紊乱与GLUT4囊泡转运障碍及2型糖尿病的发生息息相关。在脂肪细胞中,已有研究表明,磷脂酰肌-4,5-二磷酸[PI（4,5）P2]参与了胰岛素刺激下的GLUT4囊泡的转运调控。然而,由于之前的研究多采用普通的生化及蛋白敲减的方式,作用时间长,也缺乏对磷酸肌醇信号参与调控GLUT4囊泡转运的时空机理的探索。本论文研究中建立了一系列可实现单细胞及亚细胞水平的PI（4,5）P2代谢快速调控的光控蛋白元件,结合活细胞全内反射荧光显微成像技术（tirfm）,借由对3T3-L1脂肪细胞中GLUT4囊泡转运各步骤的实时高分辨成像,深入分析了 PI（4,5）P2参与GLUT4转运的时空调节机制。本论文研究的主要内容和成果总结如下:1、单细胞中磷酸肌醇代谢瞬时调控方法的建立在优化3T3-L1前脂肪细胞诱导分化及高效率转染的前提下,基于CIBN/CRY2光遗传学元件,建立了能瞬时定位至细胞膜、线粒体、高尔基体与GLUT4囊泡多个胞内位点的光控蛋白元件,并结合活细胞显微成像,验证了这些光控蛋白的有效性。2、胞内PI（4,5）P2代谢水平瞬时调控对GLUT4囊泡转运的作用研究应用4’去磷酸化酶Sac1与5’去磷酸化酶OCRL的光控元件,瞬时降低细胞膜上PI（4,5）P2的含量以探究其对GLUT4转运全过程的影响。实验结果表明,细胞膜是一个重要的调控位点,细胞膜上PI（4,5）P2含量的降低会抑制GLUT4的转运以及囊泡的融合过程。3、亚细胞水平的PI（4,5）P2代谢调控对GLUT4转运的影响建立对单个GLUT4囊泡上PI（4,5）P2代谢水平的瞬时光调控方法,发现基础状态下锚定位点PI（4,5）P2的降低会促使囊泡解锚定的发生。同时,解锚定现象的发生对胰岛素刺激下的Akt的磷酸化水平不会产生影响,但是会显著抑制胰岛素刺激下的GLUT4囊泡的锚定和融合。实验结果表明,PI（4,5）P2在GLUT4囊泡胞吐过程中发挥的重要作用。4、亚细胞水平的PI（3,4,5）P3代谢调控对GLUT4转运的影响应用PI（3,4,5）P3中p110α的结合体iSH2,建立上调单个GLUT4囊泡中PI（3,4,5）P3含量的瞬时光调控方法。实验发现基础状态下该位点的调控既不会影响细胞膜上PIP3的总含量,也不会影响锚定过程及Akt的磷酸化水平,但显著上调了基础状态下的GLUT4转运与融合。实验结果表明,在囊泡锚定过程中,PI（4,5）P2或许是磷酸化为PIP3从而促进后续GLUT4囊泡的融合及转运过程。本论文深入探究了 PI（4,5）P2对脂肪细胞中GLUT4囊泡转运的调控机制,研究发现细胞膜上的PI（4,5）P2对胰岛素信号的转导以及胰岛素刺激下的GLUT4囊泡的转运过程至关重要。此外,本论文的研究表明细胞膜上的PI（4,5）P2也许发挥双重作用,其作为PIP3合成的前体参与调控胰岛素信号通路的激活与传递,还可直接参与GLUT4囊泡锚定过程的调节,影响GLUT4蛋白的膜转运。这些研究成果加深了磷酸肌醇PI（4,5）P2对GLUT4转运调控机制的了解,为未来应用光遗传学工具开展类似的研究提供了新的思路。

关键词：葡萄糖转运蛋白4 磷酸肌醇 PI(4,5)P2 光遗传学 tirfm

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聚合物胶束细胞摄取的膜融合机制研究

聚合物胶束细胞摄取的膜融合机制研究

单个DNA分子作为探针研究三种不同化学修饰后的玻片表面性质

第十一次中国生物物理学术大会暨第九届全国会员代表大会

作者：肖玲孙晓辉陈华兵朱艳红徐辉碧杨祥良华中科技大学生命科学与技术学院国家纳米药物工程技术研究中心

＜正＞目的:聚合物胶束是一类具有临床应用前景的抗肿瘤药物纳米载药系统,其细胞摄取机理已引起广泛关注。本研究旨在阐明聚合物胶束的细胞摄取机理。

关键词：聚合物胶束细胞摄取膜融合 FRET tirfm AFM

来源： cnki会议评论

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