Summary

Superresolutiebeeldvorming van bacteriële uitgescheiden eiwitten met behulp van genetische code-uitbreiding

Published: February 10, 2023
doi:

Summary

Dit artikel biedt een eenvoudig en duidelijk protocol om Salmonella-uitgescheiden effectoren te labelen met behulp van genetische code-uitbreiding (GCE) site-specifiek en de subcellulaire lokalisatie van uitgescheiden eiwitten in HeLa-cellen in beeld te brengen met behulp van directe stochastische optische reconstructiemicroscopie (dSTORM)

Abstract

Type drie secretiesystemen (T3SSs) stellen gramnegatieve bacteriën in staat om een batterij effectoreiwitten rechtstreeks in het cytosol van eukaryote gastheercellen te injecteren. Bij binnenkomst moduleren de geïnjecteerde effectoreiwitten coöperatief eukaryote signaalroutes en herprogrammeren ze cellulaire functies, waardoor bacteriële toegang en overleving mogelijk wordt. Het monitoren en lokaliseren van deze uitgescheiden effectoreiwitten in de context van infecties biedt een voetafdruk voor het definiëren van de dynamische interface van gastheer-pathogeen interacties. Het labelen en in beeld brengen van bacteriële eiwitten in gastheercellen zonder hun structuur / functie te verstoren, is echter technisch een uitdaging.

Het construeren van fluorescerende fusie-eiwitten lost dit probleem niet op, omdat de fusie-eiwitten het secretoire apparaat blokkeren en dus niet worden uitgescheiden. Om deze obstakels te overwinnen, hebben we onlangs een methode gebruikt voor locatiespecifieke fluorescerende etikettering van bacteriële uitgescheiden effectoren, evenals andere moeilijk te labelen eiwitten, met behulp van genetische code-uitbreiding (GCE). Dit artikel biedt een compleet stap-voor-stap protocol om Salmonella uitgescheiden effectoren te labelen met behulp van GCE site-specifiek, gevolgd door aanwijzingen voor het afbeelden van de subcellulaire lokalisatie van uitgescheiden eiwitten in HeLa-cellen met behulp van directe stochastische optische reconstructiemicroscopie (dSTORM)

Recente bevindingen suggereren dat de opname van niet-canonieke aminozuren (ncAAs) via GCE, gevolgd door bio-orthogonale etikettering met tetrazine-bevattende kleurstoffen, een levensvatbare techniek is voor selectieve etikettering en visualisatie van bacteriële uitgescheiden eiwitten en daaropvolgende beeldanalyse in de gastheer. Het doel van dit artikel is om een eenvoudig en duidelijk protocol te bieden dat kan worden gebruikt door onderzoekers die geïnteresseerd zijn in het uitvoeren van superresolutiebeeldvorming met behulp van GCE om verschillende biologische processen in bacteriën en virussen te bestuderen, evenals gastheer-pathogeen interacties.

Introduction

Bacteriële infecties worden al lang beschouwd als een ernstig gevaar voor de menselijke gezondheid. Pathogenen gebruiken hoogontwikkelde, extreem krachtige en ingewikkelde afweersystemen, evenals een verscheidenheid aan bacteriële virulentiefactoren (aangeduid als effectoreiwitten) om immuunresponsen van de gastheer te ontwijken en infecties vast te stellen 1,2. De moleculaire mechanismen die aan deze systemen ten grondslag liggen en de rol van individuele effectoreiwitten zijn echter nog grotendeels onbekend vanwege het gebrek aan geschikte benaderingen voor het direct volgen van de cruciale eiwitcomponenten en effectoren in gastheercellen tijdens pathogenese.

Een typisch voorbeeld is Salmonella enterica serovar Typhimurium, dat acute gastro-enteritis veroorzaakt. Salmonella Typhimurium maakt gebruik van type drie secretiesystemen (T3SS) om een verscheidenheid aan effectoreiwitten rechtstreeks in gastheercellen te injecteren. Zodra Salmonella de gastheercel binnenkomt, bevindt het zich in een zuur membraangebonden compartiment, de Salmonella-bevattende vacuole (SCV)3,4 genoemd. De zure pH van de SCV activeert het Salmonella pathogeniciteitseiland 2 (SPI-2)-gecodeerde T3SS en transloceert een volley van 20 of meer effectoreiwitten over het vacuolaire membraan in het gastheercytosol 5,6,7,8. In de gastheer manipuleren deze complexe cocktails van effectoreiwitten coördinerend de signaleringsroutes van gastheercellen, wat resulteert in de vorming van zeer dynamische, complexe buisvormige membraanstructuren die zich vanuit de SCV uitstrekken langs microtubuli, Salmonella-geïnduceerde filamenten (SIFs) genoemd, die Salmonella in staat stellen te overleven en zich te repliceren in de gastheercellen9,10,11.

Methoden om bacteriële effectorlokalisaties te visualiseren, te volgen en te monitoren, en hun handel en interacties in gastheercellen te onderzoeken, bieden kritisch inzicht in de mechanismen die ten grondslag liggen aan bacteriële pathogenese. Het labelen en lokaliseren van Salmonella uitgescheiden T3SS effector eiwitten in gastheercellen is een technologische uitdaging gebleken12,13; Niettemin heeft de ontwikkeling van genetisch gecodeerde fluorescerende eiwitten ons vermogen om eiwitten in levende systemen te bestuderen en te visualiseren getransformeerd. De grootte van fluorescerende eiwitten (~25-30 kDa)15 is echter vaak vergelijkbaar met of zelfs groter dan die van het betreffende eiwit (POI; bijv. 13,65 kDa voor SsaP, 37,4 kDa voor SifA). In feite blokkeert fluorescerende eiwitetikettering van effectoren vaak de secretie van de gelabelde effector en blokkeert de T3SS14.

Bovendien zijn fluorescerende eiwitten minder stabiel en zenden ze een laag aantal fotonen uit vóór het fotobleken, waardoor hun gebruik in superresolutiemicroscopische techniekenwordt beperkt 16,17,18, met name in fotoactivatielokalisatiemicroscopie (PALM), STORM en gestimuleerde emissiedepletie (STED) microscopie. Hoewel de fotofysische eigenschappen van organische fluorescerende kleurstoffen superieur zijn aan die van fluorescerende eiwitten, vereisen methoden / technieken zoals CLIP / SNAP19,20, Split-GFP 21, ReAsH / FlAsH 22,23 en HA-Tags 24,25 een extra eiwit- of peptideaanhangsel dat de structuurfunctie van het effectoreiwit van belang kan schaden door te interfereren met posttranslationele modificatie of handel. Een alternatieve methode die noodzakelijke eiwitmodificatie minimaliseert, omvat de opname van ncAAs in een POI tijdens translatie via GCE. De ncAAs zijn fluorescerend of kunnen fluorescerend worden gemaakt via klikchemie 12,13,26,27,28.

Met behulp van GCE kunnen ncAAs met kleine, functionele, bio-orthogonale groepen (zoals een azide, cyclopropeen of cyclooctynegroep) op bijna elke locatie in een doeleiwit worden geïntroduceerd. In deze strategie wordt een inheems codon verwisseld met een zeldzaam codon zoals een amber (TAG) stopcodon op een bepaalde positie in het gen van de POI. Het gemodificeerde eiwit wordt vervolgens tot expressie gebracht in cellen naast een orthogonaal aminoacyl-tRNA-synthetase/tRNA-paar. De actieve tRNA-synthetaseplaats is ontworpen om slechts één bepaalde ncAA te ontvangen, die vervolgens covalent wordt bevestigd aan het 3′-uiteinde van het tRNA dat het ambercodon herkent. De ncAA wordt eenvoudig in het groeimedium ingebracht, maar het moet door de cel worden opgenomen en het cytosol bereiken waar het aminoacyl-tRNA-synthetase () het kan koppelen aan het orthogonale tRNA; het wordt vervolgens op de opgegeven locatie in de POI opgenomen (zie figuur 1)12. GCE maakt dus locatiespecifieke opname mogelijk van een overvloed aan bio-orthogonale reactieve groepen zoals keton, azide, alkyn, cyclooctyne, transcycloocteen, tetrazine, norboneen, α, β-onverzadigde amide en bicyclo [6.1.0]-nonyne in een POI, waardoor mogelijk de beperkingen van conventionele eiwitetiketteringsmethodenworden overwonnen 12,26,27,28.

Recente opkomende trends in beeldvormingstechnieken met superresolutie hebben nieuwe wegen geopend om biologische structuren op moleculair niveau te onderzoeken. In het bijzonder is STORM, een op lokalisatie gebaseerde techniek met één molecuul, superresolutie, een waardevol hulpmiddel geworden om cellulaire structuren tot ~ 20-30 nm te visualiseren en is in staat om biologische processen één molecuul per keer te onderzoeken, waardoor de rollen van intracellulaire moleculen worden ontdekt die nog onbekend zijn in traditionele ensemble-gemiddelde studies13 . Single-molecule en superresolutietechnieken vereisen een kleine tag met heldere, fotostabiele organische fluoroforen voor de beste resolutie. We hebben onlangs aangetoond dat GCE kan worden gebruikt voor het opnemen van geschikte sondes voor beeldvorming met superresolutie12.

Twee van de beste keuzes voor eiwitetikettering in cellen zijn bicyclo [6.1.0] nonynelysine (BCN) en trans-cycloocteen-lysine (TCO; weergegeven in figuur 1), die genetisch gecodeerd kunnen zijn met behulp van een variant van het tRNA / synthetase-paar (hier tRNA Pyl / PylRS AF genoemd), waarbijPyl pyrrolysine vertegenwoordigt enAF een rationeel ontworpen dubbele mutant (Y306A, Y384F) afgeleid van Methanosarcina mazei die van nature codeert voor pyrrolysine12, 29,30,31. Door de spanningsbevorderde inverse elektronenvraag Diels-Alder cycloadditie (SPIEDAC) reactie, reageren deze aminozuren chemoselectief met tetrazine conjugaten (Figuur 1)12,30,31. Dergelijke cycloadditiereacties zijn uitzonderlijk snel en compatibel met levende cellen; Ze kunnen ook fluorogeen zijn, als een geschikte fluorofoor is gefunctionaliseerd met het tetrazinedeel12,26,32. Dit artikel presenteert een geoptimaliseerd protocol voor het monitoren van de dynamiek van bacteriële effectoren die in gastheercellen worden afgeleverd met behulp van GCE, gevolgd door subcellulaire lokalisatie van uitgescheiden eiwitten in HeLa-cellen met behulp van dSTORM. De resultaten geven aan dat opname van een ncAA via GCE, gevolgd door een klikreactie met fluorogene tetrazine-dragende kleurstoffen, een veelzijdige methode is voor selectieve etikettering, visualisatie van uitgescheiden eiwitten en daaropvolgende subcellulaire lokalisatie in de gastheer. Alle componenten en procedures die hier worden beschreven, kunnen echter worden aangepast of vervangen, zodat het GCE-systeem kan worden aangepast om andere biologische vragen te onderzoeken.

Protocol

1. Plasmide constructie Kloon het gen dat de POI tot expressie brengt in een expressieplasmide (bijv. pET28a-sseJ 10TAG) dat de POI tot expressie brengt in E. coli BL21 (DE3). Deze stap vergemakkelijkt bij het bepalen of de mutanten functioneel zijn. Voor de visualisatie van Salmonella uitgescheiden effectoren in gastheercellen, construeer een expressieplasmide (pWSK29-sseJ-HA) dat de doel-POI SseJ uitdrukt onder de controle van zijn inheemse promot…

Representative Results

Dit protocolartikel beschrijft een GCE-gebaseerde methode voor locatiespecifieke fluorescerende etikettering en visualisatie van Salmonella-uitgescheiden effectoren, zoals weergegeven in figuur 1. De chemische structuur van de ncAA dragende trans-cycloocteen bioorthogonale groep (TCO) en de fluorescerende kleurstof zijn weergegeven in figuur 1A. SseJ-labeling werd bereikt door genetische incorporatie van bioorthogonale n…

Discussion

De hierin beschreven aanpak werd gebruikt om de precieze locatie te volgen van effectoreiwitten die na infectie door de bacteriële T3SS in de gastheercel werden geïnjecteerd. T3SS’en worden gebruikt door intracellulaire pathogenen zoals Salmonella, Shigella es Yersinia om virulentiecomponenten in de gastheer te transporteren. De ontwikkeling van superresolutiebeeldvormingstechnologieën heeft het mogelijk gemaakt om virulentiefactoren te visualiseren met een voorheen onvoorstelbare resolutie<…

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Dit werk werd ondersteund door start-upfondsen van de University of Texas Medical branch, Galveston, TX, en een Texas STAR-prijs voor L.J.K. Wij danken Prof. Edward Lemke (European Molecular Biology Laboratory, Heidelberg, Duitsland) voor plasmide pEVOL-PylRS-AF. Afbeeldingen in figuur 1 zijn gemaakt met BioRender.

Materials

10x Tris/Glycine SDS running buffer BIO-RAD 1610732
Ammonium chloride Fischer Scientific A661-500
Ammonium sulphate Fischer Scientific BP212R-1
Ampicillin Sodium Sigma-Aldrich A0166 5 g
Antibiotic-Antimycotic (100x) ThermiFischer Scientific 15240096
Arabinose Sigma-Aldrich A3256 500 g
Avanti J-26XP (High-Performance Centrifuge) Beckman Coulter
Bacto-Agar BD Diagnostics, Franklin Lakes, USA 214010
BDP-FL-tetrazine Lumiprobe (USA) 2.14E+02
β-mercaptoethanol Millipore 444203 250 mL
Bromophenol blue Sigma-Aldrich B8026
BSA Sigma-Aldrich A4503 500 g
Casein Sigma-Aldrich C8654
Catalase Sigma-Aldrich C9322
Chloramphenicol Sigma-Aldrich C1919
Click Amino Acid / trans-Cyclooct-2-en – L – Lysine (TCO*A) SiChem GmbH SC-8008 Size: 500 mg
DAPI (Hoechst33342) Invitrogen H3570
DeNovix DS-11+ Spectrophotometer DeNovix
DMEM* Corning 10-013-CV * Used for maintaining HeLa Cell
DMEM** Gibco 11965-092 **Used for bacterial infection in presence of ncAA, see section 5.4.
DMSO Sigma-Aldrich D8418 250 g
Donkey anti-rabbit Alexa fluoro555 secondary antibody Invitrogen A-31572
DPBS, 1x Corning 21-031-CV
E. coli strain BL21 (DE3) Novagen (Madison, WI)
EMCCD Camera Andor iXon Ultra 897-BV
Eppendorf Safe-Lock Tube 1.5 mL (PCR clean) Eppendorf, Hamburg, Germany 30123.328
Fetal Bovine Serum (FBS) Fischer 10082147
Fisherbrand Syringe Filters – Sterile (PVDF 0.22 µm) Fischer Scientific 97203 Pack of 100
Gene Pulser Xcell Electroporator BIO-RAD 1652660
Gentamycin Sigma-Aldrich G1272 10 mL
Gibco L-Glutamine (200 mM), 100x Fischer Scientific 25-030-081
Glucose oxidase Sigma-Aldrich G7141-50KU
Glycerol Fischer Scientific BF229-4
HeLa cells ATTC CCL-2
HEPES Buffer Corning 25-060-C1 100 mL
Hydrocloric acid Fischer Scientific A144-212
ImageJ Image processing and analysis:  http://rsbweb.nih.gov/ij
IntantBlue Expedeon ISB1L Coomassie-based stain
Isopropyl β-D-1-thiogalactopyranoside (IPTG) Sigma-Aldrich I5502
Janelia Fluoro 646-tetrazine Tocris Bioscience 7279
Kanamycin Sigma-Aldrich 60615 5 g
LB Broth BD Difco 244620 500 g
Lysozyme Sigma-Aldrich L6876
μManager (v. 1.4.2) https://micro-manager.org/Download_Micro-Manager_Latest_Release
MES Sigma-Aldrich M3671 250 g
Micro pulser cuvette BIO-RAD 165-2086 0.2 cm electrode gap, pkg. of 50
Nikon N-STORM Nikon Instruments Inc. https://www.microscope.healthcare.nikon.com/products/super-resolution-microscopes/n-storm-super-resolution
Nunc EasYFlask Cell Culture Flasks ThermiFischer Scientific 156499
Omnipur Casamino Acid Calbiochem 2240 500 g
Paraformaldehhyde (PFA) Electron Microscopy Sciences  15710
PBS (10x) Roche 11666789001
Penicillin-Streptomycin Solution (100x) GenDEPOT  CA005-010 100 mL
pEVOL-PylRS-AF For plasmid construction and map see following references
1. Angew Chem Int Ed Engl. 2011, 50(17), 3878-81.
2. Angew Chem Int Ed Engl., 2012, 51, 4166-70.
Plasmid Mini-prep Kit Qiagen 27106
plasmid pWSK29-sseJ10TAG-HA Ref.: elife. 2021, 10, e67789.
plasmid pWSK29-sseJ-HA Ref.: elife. 2021, 10, e67789.                                                                   Vector map of PWSK29: https://www.addgene.org/172972/
Pluronic F-127 Millipore 540025 Protein grade, 10% Solution
Potassium phosphate monobasic Fischer Scientific P285-500
Potassium sulphate Acros Organic 424220250
Protease Inhibitor Cocktail Set I – Calbiochem Sigma-Aldrich 539131 100x Solution
Rabbit anti-HA primary antibody Sigma-Aldrich H6908
S. enterica. serovar Typhimurium 14028s Ref.: PLoS Biol. 2015, 13, e1002116.
Saponin Sigma-Aldrich 47036-50G-F
Sodium dodecyl sulfate (SDS) Sigma-Aldrich L3771
Sodium hydroxide Fischer Scientific SS255-1
Sodium Pyruvate (100 mM), 100x Corning 25-060-C1 100 mL
Sonic Dismembrator Model 100 Fischer Scientific 24932
STED microsocpe (Leica TCS SP8 STED 3X system) Leica Microsystems, Wetzlar, Germany https://www.leica-microsystems.com/products/confocal-microscopes/p/leica-tcs-sp8-sted-one/
ThunderSTORM https://zitmen.github.io/thunderstorm/
Trizma Base Sigma-Aldrich T1503
Trypsin-EDTA (1x), 0.25%   GenDEPOT  CA014-010
Tween-20 Sigma-Aldrich P9416 100 mL
X-well tissue culture chamber slides SARSTEDT 94.6190.802

Referencias

  1. Marlovits, T. C., et al. Structural insights into the assembly of the type III secretion needle complex. Science. 306 (5698), 1040-1042 (2004).
  2. Kubori, T., et al. Supramolecular structure of the Salmonella typhimurium type III protein secretion system. Science. 280 (5363), 602-605 (1998).
  3. LaRock, D. L., Chaudhary, A., Miller, S. I. Salmonellae interactions with host processes. Nature Reviews Microbiology. 13 (4), 191-205 (2015).
  4. Galan, J. E., Waksman, G. Protein-injection machines in bacteria. Cell. 172 (6), 1306-1318 (2018).
  5. Feng, X., Oropeza, R., Kenney, L. J. Dual regulation by phospho-OmpR of ssrA/B gene expression in Salmonella pathogenicity island 2. Molecular Microbiology. 48 (4), 1131-1143 (2003).
  6. Walthers, D., et al. Salmonella enterica response regulator SsrB relieves H-NS silencing by displacing H-NS bound in polymerization mode and directly activates transcription. Journal of Biological Chemistry. 286 (3), 1895-1902 (2011).
  7. Chakraborty, S., Mizusaki, H., Kenney, L. J. A FRET-based DNA biosensor tracks OmpR-dependent acidification of Salmonella during macrophage infection. PLoS Biology. 13 (4), e1002116 (2015).
  8. Liew, A. T. F., et al. Single cell, super-resolution imaging reveals an acid pH-dependent conformational switch in SsrB regulates SPI-2. eLife. 8, e45311 (2019).
  9. Knuff, K., Finlay, B. B. What the SIF is happening-the role of intracellular Salmonella-induced filaments. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 7, 335 (2017).
  10. Drecktrah, D., et al. Dynamic behavior of Salmonella-induced membrane tubules in epithelial cells. Traffic. 9 (12), 2117-2129 (2008).
  11. Garcia del-Portillo, F., Zwick, M. B., Leung, K. Y., Finlay, B. B. Salmonella induces the formation of filamentous structures containing lysosomal membrane glycoproteins in epithelial cells. Proceedings of the National Academy of Sciences. 90 (22), 10544-10548 (1993).
  12. Singh, M. K., Zangoui, P., Yamanaka, Y., Kenney, L. J. Genetic code expansion enables visualization of Salmonella type three secretion system components and secreted effectors. elife. 10, e67789 (2021).
  13. Singh, M. K., Kenney, L. J. Super-resolution imaging of bacterial pathogens and visualization of their secreted effectors. FEMS Microbiology Reviews. 45 (2), fuaa050 (2020).
  14. Akeda, Y., Galan, J. E. Chaperone release and unfolding of substrates in type III secretion. Nature. 437 (7060), 911-915 (2005).
  15. Su, W. W. Fluorescent proteins as tools to aid protein production. Microbial Cell Factories. 4 (1), 12 (2005).
  16. Wang, S., Moffitt, J. R., Dempsey, G. T., Xie, X. S., Zhuang, X. Characterization and development of photoactivatable fluorescent proteins for single-molecule-based superresolution imaging. Proceedings of the National Academy of Sciences. 111 (23), 8452-8457 (2014).
  17. Ghodke, H., Caldas, V. E. A., Punter, C. M., van Oijen, A. M., Robinson, A. Single-molecule specific mislocalization of red fluorescent proteins in live Escherichia coli. Biophysical Journal. 111 (1), 25-27 (2016).
  18. Gahlmann, A., Moerner, W. E. Exploring bacterial cell biology with single-molecule tracking and super-resolution imaging. Nature Reviews Microbiology. 12 (1), 9-22 (2014).
  19. Keppler, A., et al. A general method for the covalent labeling of fusion proteins with small molecules in vivo. Nature Biotechnology. 21 (1), 86-89 (2003).
  20. Gautier, A., et al. An engineered protein tag for multiprotein labeling in living cells. Chemical Biology. 15 (2), 128-136 (2008).
  21. Young, A. M., Minson, M., McQuate, S. E., Palmer, A. E. Optimized fluorescence complementation platform for visualizing Salmonella effector proteins reveals distinctly different intracellular niches in different cell types. ACS Infectious Diseases. 3 (8), 575-584 (2017).
  22. Martin, B. R., Giepmans, B. N., Adams, S. R., Tsien, R. Y. Mammalian cell-based optimization of the biarsenical-binding tetracysteine motif for improved fluorescence and affinity. Nature Biotechnology. 23 (10), 1308-1314 (2005).
  23. Adams, S. R., et al. New biarsenical ligands and tetracysteine motifs for protein labeling in vitro and in vivo: Synthesis and biological applications. Journal of the American Chemical Society. 124 (21), 6063-6076 (2002).
  24. Gao, Y., Spahn, C., Heilemann, M., Kenney, L. J. The pearling transition provides evidence of force-driven endosomal tubulation during Salmonella infection. mBio. 9 (3), e01083-e01018 (2018).
  25. Brumell, J. H., Goosney, D. L., Finlay, B. B. SifA, a type III secreted effector of Salmonella typhimurium, directs Salmonella-induced filament (Sif) formation along microtubules. Traffic. 3 (6), 407-415 (2002).
  26. Lang, K., Chin, J. W. Cellular incorporation of unnatural amino acids and bioorthogonal labeling of proteins. Chemical Reviews. 114 (9), 4764-4806 (2014).
  27. Davis, L., Chin, J. W. Designer proteins: applications of genetic code expansion in cell biology. Nature Reviews Molecular Cell Biology. 13 (3), 168-182 (2012).
  28. Chin, J. W., et al. Addition of p-azido-L-phenylalanine to the genetic code of Escherichia coli. Journal of the American Chemical Society. 124 (31), 9026-9027 (2002).
  29. Kipper, K., et al. Application of noncanonical amino acids for protein labeling in a genomically recoded Escherichia coli. ACS Synthetic Biology. 6 (2), 233-255 (2017).
  30. Uttamapinant, C., et al. Genetic code expansion enables live-cell and super-resolution imaging of site-specifically labeled cellular proteins. Journal of American Chemical Society. 137 (14), 4602-4605 (2015).
  31. Plass, T., et al. Amino acids for Diels-Alder reactions in living cells. Angewandte Chemie International Edition. 51 (17), 4166-4170 (2012).
  32. Lang, K., et al. Genetic encoding of bicyclononynes and trans-cyclooctenes for site-specific protein labeling in vitro and in live mammalian cells via rapid fluorogenic Diels-Alder reactions. Journal of the American Chemical Society. 134 (25), 10317-10320 (2012).
  33. Xu, H., et al. Re-exploration of the codon context effect on amber codon-guided incorporation of noncanonical amino acids in Escherichia coli by the blue-white screening assay. ChemBioChem. 17 (13), 1250-1256 (2016).
  34. Nakamura, Y., Gojobori, T., Ikemura, T. Codon usage tabulated from the international DNA sequence databases: status for the year 2000. Nucleic Acids Research. 28 (1), 292 (2000).
  35. Spahn, C., et al. Sequential super-resolution imaging of bacterial regulatory proteins: the nucleoid and the cell membrane in single, fixed E. coli cells. Methods in Molecular Biology. 1624, 269-289 (2017).
  36. Grimm, J., English, B., Chen, J., et al. A general method to improve fluorophores for live-cell and single-molecule microscopy. Nature Methods. 12 (3), 244-250 (2015).
  37. Xu, J., Ma, H., Liu, Y. Stochastic Optical Reconstruction Microscopy (STORM). Current Protocols in Cytometry. 81 (1), 12-46 (2017).
  38. Meineke, B., Heimgärtner, J., Eirich, J., Landreh, M., Elsässer, S. J. Site-specific incorporation of two ncAAs for two-color bioorthogonal labeling and crosslinking of proteins on live mammalian cells. Cell Reports. 31 (12), 107811 (2020).
  39. Bessa-Neto, D., et al. Bioorthogonal labeling of transmembrane proteins with non-canonical amino acids unveils masked epitopes in live neurons. Nature Communications. 12 (1), 6715 (2021).
  40. Beliu, G., et al. Bioorthogonal labeling with tetrazine-dyes for super-resolution microscopy. Communication Biology. 2, 261 (2019).
  41. Arsić, A., Hagemann, C., Stajković, N., Schubert, T., Nikić-Spiegel, I. Minimal genetically encoded tags for fluorescent protein labeling in living neurons. Nature Communications. 13 (1), 314 (2022).
check_url/es/64382?article_type=t

Play Video

Citar este artículo
Singh, M. K., Kenney, L. J. Super-Resolution Imaging of Bacterial Secreted Proteins Using Genetic Code Expansion. J. Vis. Exp. (192), e64382, doi:10.3791/64382 (2023).

View Video