تقييم لاستجابة ديسكويديوم ديكتيوستيليوم "تحفيز الميكانيكية الحادة"
Summary
هنا يصف لنا أساليب لتقييم الاستجابة الخلوية للتحفيز الميكانيكي الحادة. في التحليل القائم على الفحص المجهري، ندرس تعريب هذه الأجهزة بعد التحفيز مختصرة مع تدفق القص المسمى فلوريسسينتلي. ونحن أيضا اختبار تنشيط البروتينات المختلفة لمصلحة في الاستجابة للتحفيز الميكانيكي الحادة المتحلل.
Abstract
به، أو هجرة يصل تدرج تشيمواتراكتانت، هو أفضل طريقة مفهومة من موجه الهجرة. كشفت دراسات استخدام أميبا الاجتماعية ديسكويديوم ديكتيوستيليوم أن شبكة توصيل إشارة معقدة من مسارات متوازية يسهب الرد على تشيمواتراكتانتس، ويؤدي إلى بلمرة الأكتين متحيزة ونتوء من بسيودوبود في اتجاه التدرج. وفي المقابل، الآليات الجزيئية القيادة أنواع أخرى من الهجرة الموجهة، على سبيل المثال، بسبب التعرض للقص تدفق أو المجالات الكهربائية، غير معروفة. العديد من المنظمين إنزيمية يحمل التعريب الرائدة أو متخلفة عن حافة خلية المهاجرة، فضلا عن إظهار التغييرات عابر في الترجمة أو التنشيط بعد التحفيز العالمي مع تشيمواتراكتانت. لفهم الآليات الجزيئية لأنواع أخرى من الهجرة الموجهة قمنا بتطوير أسلوب يسمح فحص الاستجابة الخلوية للتحفيز الميكانيكي الحادة استناداً إلى موجز (2-5 ق) التعرض لإمالة تدفق. يمكن تسليم هذا التحفيز في قناة أثناء التصوير الخلايا معربا عن أجهزة استشعار العوامل البيولوجية المسمى فلوريسسينتلي لدراسة سلوك الخلايا الفردية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن حفز السكان خلية في لوحة، وتفكيك، وإيمونوبلوتيد باستخدام الأجسام المضادة التي تعترف بالإصدارات النشطة من البروتينات ذات الاهتمام. من خلال الجمع بين كلا فحوصات، واحدة دراسة مجموعة واسعة من الجزيئات تفعيلها من خلال التغييرات في الترجمة سوبسيلولار و/أو الفسفرة. باستخدام هذا الأسلوب عقدنا العزم أن التحفيز الميكانيكي الحاد يؤدي تنشيط إشارة chemotactic أكتين وتوصيل الشبكات cytoskeleton. القدرة على دراسة الاستجابات الخلوية للتحفيز الميكانيكي الحاد مهم لفهم أحداث المبادرة اللازمة للقص الناجمة عن تدفق الحركة. كما يوفر هذا النهج أداة لدراسة شبكة توصيل الإشارات chemotactic دون التباس تأثير مستقبلات chemoattractant.
Introduction
هجرة خلايا حقيقية النواة متحيزة بمختلف الإشارات الكيميائية والفيزيائية في البيئة، بما في ذلك تدرجات تشيمواتراكتانتس قابلة للذوبان أو الركيزة زمنياً، وصلابة متغيرة من ركائز، المجالات الكهربائية، أو تدفق القص. على الرغم من أن هناك العديد من أوجه التقدم في فهمنا للآليات الجزيئية التي يقود به، يعرف عن الأنواع الأخرى من الهجرة الموجهة وكيف تتكامل هذه الإشارات المتنوعة على المستوى الخلوي لإنتاج موحد المهاجرة استجابة.
موجه الهجرة صوب بتركيز متزايد chemoattractant ينطوي على ثلاثة مكونات السلوكية: حركية والاستشعار اتجاهي والأقطاب1. حركية يشير إلى الحركة العشوائية للخلايا التي حققها نتوء بسيودوبود. الاتجاه الاستشعار هو قدرة الخلية على الكشف عن مصدر تشيمواتراكتانت، التي يمكن أن تحدث حتى في المعطل تداولها الخلايا. قطبية يشير إلى التوزيع غير متناظرة أكثر استقرارا من المكونات داخل الخلايا بين الرائدة ومتخلفة عن حافة الخلية، مما يؤدي إلى استمرار زيادة في الحركة.
الاستجابة الخلوية إلى تشيمواتراكتانت يعتمد على نشاط أربع شبكات المعرفة النظرية التنظيمية: مستقبلات/ز البروتين وتوصيل الإشارة، cytoskeleton أكتين، والأقطاب1. تشيمواتراكتانت ملزم لمستقبلات البروتين-إلى جانب ز ينقل الإشارة عن طريق هيتيروتريميريك ز البروتينات α و βγ بشبكة توصيل الإشارات المصب، التي تضخم إشارة الاتجاه. مسارات متعددة داخل الشبكة توصيل الإشارات تعمل بالتوازي، وتغذي الشبكة cytoskeleton أكتين بلمرة الأكتين التحيز، وبروز ما يترتب عليه من بسيودوبود، في اتجاه التدرج. بين المنظمين هامة من إنزيمية هي رأس جتباسي، TorC2، فوسفوينوسيتيدي 3-كيناز (PI3K)، homolog الفوسفاتيز وتينسين (فتن)، وسيكلاسي جوانيليل. آليات التغذية المرتدة داخل شبكة توصيل الإشارات وبين توصيل الإشارة واكتين المزيد cytoskeleton شبكات تضخيم الاستجابة. أخيرا، شبكة قطبية غير المحددة بوضوح يتلقى الإدخال من cytoskeleton أكتين، وكذلك التحيز شبكة توصيل إشارة لتشجيع الهجرة المستمرة في اتجاه التدرج.
جزء كبير من فهمنا آليا من إنزيمية ممكناً بسبب تطوير أجهزة استشعار العوامل البيولوجية فلوريسسينتلي معلم للمكونات المختلفة للشبكات التنظيمية. يتمتع العديد من إنزيمية المنظمون إلى توزيع غير متناظرة أما الجزيء التنظيمية نفسها أو نشاطها. على سبيل المثال، أجهزة استشعار العوامل البيولوجية التي تعترف بتنشيط إصدارات صغيرة رأس جتباسيس و Rap1 – المجالات الملزمة Ras من Raf1 (المشار إليها ك RBD هنا) وترجمة رالجدس، على التوالي – إلى حافة الرائدة في مجال تشيموتاكسينج الخلية2،3. وبالمثل، PI3K وفي فوسفاتيديلينوسيتول المنتج (3,4,5)-تريسفوسفاتي (PIP3)، المعترف بها مجال التماثل (PH) بليكسترين، كما تظهر الترجمة في الجزء الأمامي من الخلية4،5. وفي المقابل، فتن 3-الفوسفاتيز، الذي يحول PIP3 إلى فوسفاتيديلينوسيتول (4، 5)-بيسفوسفاتي، يموضع إلى حافة الخلية6متخلفة. الأهم من ذلك، تغيير هذه أجهزة استشعار العوامل البيولوجية على التعريب في الاستجابة للتحفيز العالمي مع تشيمواتراكتانت. علامات الرائدة، التي هي سيتوسوليك أو على نصائح نتوءات في خلية يستريح، ريلوكاليزي للقشرة، بينما تخلف علامات الحافة، التي التعريب القشرية وهي غائبة من نصائح نتوءات في خلية يستريح، أصبح سيتوسوليك بعد التحفيز. تحليل لتوزيع بيوسينسور في الاستجابة للتحفيز العالمي مع تشيمواتراكتانت يقلل مساهمة حركية والاستقطاب، التي كثيرا ما يتيه في الملاحظات. التحفيز العالمية أو موحدة لتعليق خلية مع تشيمواتراكتانت يستخدم أيضا كأداة لتقييم التغيرات السكانية على نطاق المنظومة في تفعيل البروتين، وغالباً ما تكتشف بالبروتين الفسفرة7،،من89 . هذا التحليل الكيميائية الحيوية يستخدم في المقام الأول للحصول على المعلومات الزمنية، بينما يتم استخدام الفحص المجهري لجمع معلومات زمنية ومكانية معا حول السلوك المكونات المختلفة للشبكات التنظيمية.
شبكة توصيل إشارة يتضمن الميزات نظام منفعل10،11. الاستجابة للمحفزات chemotactic أعلاه العتبة هي “اللورنوني” وعرض فترات صهر. يتم أيضا تشغيل ستوتشاستيكالي الردود ويمكن إظهار سلوك متذبذبة. يتم ترجمة الأحداث توصيل الإشارات إلى مناطق القشرة التي تنتشر كموجات12،13،،من1415. الأمام أو إلى الوراء، علامات يعينون على، أو ننأى عن المناطق النشطة من موجات نشر. بسبب منطقة المقاوم للحرارة الزائدة في منطقة نشطة، إبادة موجات توجه معاكس كما يلتقون. نشر موجات توصيل الإشارات تكمن وراء نتوءات الخلوية التي تتوسط الخلية الهجرة10.
الكثير من المعلومات المذكورة أعلاه على إنزيمية جاءت من الدراسات على الاميبا الاجتماعية ديسكويديوم ديكتيوستيليوم، على الرغم من أن آليات تنظيمية مماثلة تنطبق أيضا على العَدلات وغيرها خلية الثدييات الأنواع16 . ديكتيوستيليوم هو كائن نموذج راسخة لديه ردا قويا من تشيموتاكتيك أثناء المجاعة، عند ترحيل آلاف خلايا مفردة نحو مركز لتجميع، تشكيل هيئة الاثمار متعددة الخلايا التي تحتوي على جراثيم في نهاية المطاف. إنزيمية ضروري أيضا خلال مرحلة نمو الخلايا المفردة لهذا الكائن لتحديد مصادر الغذاء البكتيرية. الأهم من ذلك، هجرة خلايا ديكتيوستيليوم واحد ملحوظ مماثل لهجرة العَدلات الثدييات أو خلايا السرطان المنتشر، كلها تخضع للهجرة أميبية النوع السريع جداً. وفي الواقع، هي حفظت كلا طبولوجيا الشبكات التنظيمية الشاملة، وكذلك العديد من مسارات توصيل الإشارات الفردية المعنية في إنزيمية بين ديكتيوستيليوم والثدييات الكريات البيضاء17. وعلاوة على ذلك، تستخدم الخلايا الأخرى، مثل الخلايا الليفية، مستقبلات تيروسين مؤنزم (راديو وتلفزيون كوسوفو) بدلاً من جبكرس؛ ومع ذلك، رتكس قد تصب في شبكات مماثلة.
وعلى النقيض من إنزيمية، تفتقر إلى فهم دقيق للآليات مما يشير إلى محرك أقراص مختلف الأساليب الأخرى للهجرة الموجهة. وبالمثل للخلايا المهاجرة في تدرج chemoattractant عدة أفادت الدراسات التنشيط و/أو الترجمة من علامات النموذجية الرائدة، بما في ذلك بلمرة الأكتين، PIP3 و/أو خارج الخلية ينظم إشارة كيناز (إيرك) 1/2، على الأمامي خلايا التي تمر بموجة الهجرة استجابة للقص تدفق أو التغييرات في المجالات الكهربائية18،19،،من2021. ومع ذلك، في هذه الدراسات التعرض المستمر للحافز الذي أدى أيضا إلى الهجرة الخلية، ترك مفتوحاً السؤال عما إذا كانت، على سبيل المثال، ترجمة العلامات الرائدة على وجه التحديد في استجابة لحافز، أو إذا كانوا ببساطة المعربة في طليعة بسبب زيادة عدد بسيودوبودس في الجزء الأمامي من خلية ترحيل.
قمنا بتطوير الاختبارات التي تسمح لنا بمراقبة استجابة الخلايا لاضطراب ميكانيكي الحادة تسليمها كتدفق القص على حد سواء على مستوى السكان والخلايا الفردية22. مشابهة لتحفيز عالمية مع تشيمواتراكتانت، ستيمولا الحاديسمح نشوئها مع تدفق القص الدراسة الخلوية استجابة لحافز ميكانيكية دون مساهمة التباس من حركية أو القطبية. الجمع بين هذه الاختبارات الكيميائية الحيوية والمجهرية والاضطرابات الوراثية أو الدوائي يتيح لنا أن نتعلم حول المنبهات الميكانيكية كيف ينظر إليها والمنقولة. وعلاوة على ذلك، يوفر هذا النهج أيضا طريقة جديدة للاستفادة من نظام المصب مستقبلات تشيمواتراكتانت في غياب تشيمواتراكتانت، وبالتالي عزل إشارة أكتين وتوصيل الشبكات cytoskeleton من المستقبلات/ز شبكة البروتين.
باستخدام التقنيات الموضحة أدناه ونحن مؤخرا أظهرت أن الإجهاد القص الحاد يؤدي إلى تنشيط مكونات متعددة إشارة chemotactic تنبيغ واكتين cytoskeleton شبكات22. عن طريق تطبيق حافز الميكانيكية الحادة على فترات متفاوتة، أظهرنا، وبالمثل إلى تشيمواتراكتانتس، الاستجابة للمحفزات الميكانيكية أيضا معارض ميزات نظام منفعل، بما في ذلك سلوك الاستجابة تحت اللورنوني تشبع الظروف ووجود فترة المقاوم للحرارة. وأخيراً، من خلال الجمع بين التحفيز الميكانيكية والكيميائية أظهرنا أن المحفزات هما تشتركان في إشارة توصيل أكتين سيتوسكيليتون شبكات والتي يرجح أن السماح لتكامل محفزات المتعددة للهجرة الخلية التحيز.
Protocol
Representative Results
Discussion
الأساليب الموصوفة هنا توفر طريقة مناسبة لتقدير كل من السكان وسلوك خلايا فردية في الاستجابة تدفق للقص. الأهم من ذلك، بينما تحليل الدراسات السابقة التعريب الرائدة ومتخلفة عن علامات الحافة أثناء الترحيل، يسمح النهج الحالي التحقيق في الآثار المباشرة بتطبيق تدفق القص حادة. باستخدام هذا الأس?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وأيد هذا العمل المعاهد الوطنية للصحة منحة R35 GM118177 للحزب الوطني الديمقراطي.
Materials
| Reagents | |||
| Dextrose | Fisher | D16-1 | Use to prepare HL-5 media and SM plates (steps 1.1, 1.2) |
| Proteose peptone | Fisher | DF0120-17-6 | Use to prepare HL-5 media (step 1.1) |
| Yeast extract | Fisher | 50-550-445 | Use to prepare HL-5 media and SM plates (steps 1.1, 1.2) |
| Na2HPO4·7H2O | Fisher | S373-500 | Use to prepare HL-5 media, and 10X Phosphate Buffer (steps 1.1, 1.3) |
| KH2PO4 | Fisher | P386-500 | Use to prepare HL-5 media, SM plates, and 10X Phosphate Buffer (steps 1.1-1.3) |
| Streptomycin (dihydrostreptomycin sulfate) | Fisher | ICN10040525 | Use to prepare HL-5 media (step 1.1) |
| Peptone (Bacto) | Fisher | DF0118-17-0 | Use to prepare SM plates (step 1.2) |
| K2HPO4 | Fisher | P288-100 | Use to prepare SM plates (step 1.2) |
| Agar | Fisher | BP1423-500 | Use to prepare SM plates (step 1.2) |
| MgSO4 | Fisher | M65-500 | Use to prepare DB Buffer (step 1.4) |
| CaCl2 | Fisher | C79-500 | Use to prepare DB Buffer (step 1.4) |
| Caffeine | Fisher | O1728-500 | Use to prepare caffeine (step 1.5) |
| cAMP (EMD Millipore Calbiochem Adenosine 3 ft.,5 ft.-cyclic Monophosphate, Sodium Salt) | Fisher | 11-680-1100MG | Use to prepare cAMP (step 1.6) |
| Folic acid | Sigma | F7876 | Use to prepare folic acid (step 1.7) |
| Tris base | Fisher | BP152-500 | Use to prepare 3X sample buffer (step 1.8) |
| Sodium dodecyl sulfate (SDS) | Fisher | BP166-500 | Use to prepare 3X sample buffer (step 1.8) |
| Glycerol | Fisher | G33-500 | Use to prepare 3X sample buffer (step 1.8) |
| Dithiothreitol (DTT) | Bio-Rad | 1610610 | Use to prepare 3X sample buffer (step 1.8) |
| Bromophenol blue | Bio-Rad | 1610404 | Use to prepare 3X sample buffer (step 1.8) |
| NaF | Fisher | S299-100 | Use to prepare sample buffer with protease and phosphatase inhibitors (step 1.8) |
| Na3VO4 | Fisher | 50-994-911 | Use to prepare sample buffer with protease and phosphatase inhibitors (step 1.8) |
| Sodium pyrophosphate decahydrate | Fisher | S390-500 | Use to prepare sample buffer with protease and phosphatase inhibitors (step 1.8) |
| Complete EDTA-free protease inhibitor cocktail (Roche) | Sigma | 11873580001 | Use to prepare sample buffer with protease and phosphatase inhibitors (step 1.8) |
| Latrunculin A | Enzo Life Sciences | BML-T119-0100 | Use to prepare Latrunculin A (step 1.9) |
| 4-15% Tris-HCl polyacrylamide gel | Bio-Rad | 3450029 | Use for immunoblotting (step 3.3) |
| Polyvinylidene fluoride membrane | Bio-Rad | 1620177 | Use for immunoblotting (step 3.3) |
| Phospho-PKC (pan) (zeta Thr410) (190D10) Rabbit antibody | Cell Signaling | 2060 | Primary antibody for use in immunoblotting (step 3.3) |
| Phospho-p44/42 MAPK (Erk1/2) (Thr202/Tyr204) (D13.14.4E) XP antibody | Cell Signaling | 4370 | Primary antibody for use in immunoblotting (step 3.3) |
| Rabbit IgG HRP Linked Whole Ab (from Donkey) | GE Healthcare | NA934-100UL | Secondary antibody for use in immunoblotting (step 3.3) |
| Enhanced chemiluminescence substrate (Clarity Western ECL Substrate) | Bio-Rad | 1705060 | Use for immunoblotting (step 3.3) |
| Stripping buffer (Restore Plus Western blot stripping buffer) | Pierce | PI46430 | Use for immunoblotting (step 3.3) |
| Coomassie Brilliant Blue | Fisher | PI20278 | Use for immunoblotting (step 3.3) |
| K. aerogenes strain (non-pathogenic) | Dicty Stock Center (dictybase.org) | ||
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Materials and Equipment | |||
| Orbital shaker (model G-33, or a comparable alternative) | New Brunswick Scientific | Use to grow K. aerogenes (step 2.1.1), and to basalate and stimulate D. discoideum cells (step 3). The radius of gyration for this shaker is 9.5 mm. | |
| 10 cm Petri dish | Fisher | FB0875712 | Use to prepare SM plates (step 1.2) |
| Hemocytometer | Fisher | 02-671-51B | Use to count D. discoideum cells (step 2.1.2) |
| 35 mm dish (Corning Falcon Easy-Grip Tissue Culture Dish) | Fisher | 08-772A | Use to plate D. discoideumcells for mechanical stimulation followed by cell lysis (step 3.1.1) |
| Polystyrene cup (5 mL) | VWR | 13915-985 | Use to stimulate D. discoideum cell suspension with a chemoattractant (step 3.2.2) |
| Fluidic unit with pump (ibidi Pump System) | Ibidi | 10902 | Use to deliver mechanical stimulation to D. discoideum cells in a channel (steps 4.1, 4.2, and 5) |
| Slide with a channel (μ-Slide III 3in1 ibiTreat: #1.5 polymer coverslip, tissue culture treated, sterilized) | Ibidi | 80316 | Use to plate D. discoideum cells for mechanical stimulation delivered by a fluidic device (steps 4.1, 4.2, and 5) |
| 50 mL reservoirs (Ibidi Reservoir Holder for Fluidic Unit) | Ibidi | 10978 | Use to setup the fluidic device for delivering mechanical stimulation to D. discoideum cells in a channel (steps 4.1, 4.2, and 5) |
| Lines for the fluidic unit (Perfusion Set YELLOW-and-GREEN) | Ibidi | 10964 | Use to setup the fluidic device for delivering mechanical stimulation to D. discoideum cells in a channel (steps 4.1, 4.2, and 5). Note: the two lines can also be cut from the 1.6 mm tubing (catalog number 10842). |
| Line for the drain (1.6 mm ID tubing) | Ibidi | 10842 | Use to setup the fluidic device for delivering mechanical stimulation to D. discoideum cells in a channel (steps 4.1, 4.2, and 5). |
| Zeiss Observer.Z1 inverted microscope equipped with a 40X/1.3 oil objective and a 20X/0.3 air objective (or a comparable alternative) | Zeiss | Used to image D. discoideum cells with phase-contrast or fluorescence illumination (steps 4 and 5) | |
| UltraView spinning disk confocal microscope equipped with a 40×/1.25–0.75 oil objective (or a comparable alternative) | Perkin-Elmer | DM 16000 | An alternative used to image D. discoideum cells (step 4.1.4) |
| FemtoJet Microinjector (Eppendorf; model 5247, or a comparable alternative) with Eppendorf InjectMan | Eppendorf | 5252000021D and 5192000027 | Use to deliver mechanical stimulation to D. discoideum cells by a micropipette (step 4.3). Note: catalog number are for the newest version of the equipment (4i). |
| Micropipette (Femtotip; 1 μm outside diameter, 0.5 μm inside diameter ) | Eppendorf | 930000035 | Use to deliver mechanical stimulation to D. discoideum cells by a micropipette (step 4.3) |
| Microloader tips (Eppendorf Femtotips Microloader Tips for Femtojet Microinjector) | Eppendorf | 5242956.003 | Use to fill the micropipette (femtotip) with buffer (step 4.3.1) |
| 1-well chamber (Thermo Scientific Nunc Lab-Tek Chambered Coverglass) | Fisher | 12-565-472 | Use to plate D. discoideum cells for mechanical stimulation delivered by a micropipette (step 4.3.2) |
| 8-well chamber (Thermo Scientific Nunc Lab-Tek II Chambered Coverglass) | Fisher | 12-565-338 | Use to plate D. discoideum cells for mechanical stimulation delivered by bulk buffer addition (step 4.4.1) |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Software | |||
| Image Analysis Software (Fiji) | NIH | https://fiji.sc/ | Use to quantify response to mechanical stimulation (step 4.5) |
| Migration analysis software (Tracking Tool PRO) | Gradientech | http://gradientech.se/tracking-tool-pro/ | Use to quantify cell speed and persistence (step 5.4) |
References
- Swaney, K. F., Huang, C. H., Devreotes, P. N. Eukaryotic chemotaxis: a network of signaling pathways controls motility, directional sensing, and polarity. Annu Rev Biophys. 39, 265-289 (2010).
- Sasaki, A. T., Chun, C., Takeda, K., Firtel, R. A. Localized Ras signaling at the leading edge regulates PI3K, cell polarity, and directional cell movement. J Cell Biol. 167 (3), 505-518 (2004).
- Jeon, T. J., Lee, D. -. J., Merlot, S., Weeks, G., Firtel, R. A. Rap1 controls cell adhesion and cell motility through the regulation of myosin II. J Cell Biol. 176 (7), 1021-1033 (2007).
- Parent, C. A., Blacklock, B. J., Froehlich, W. M., Murphy, D. B., Devreotes, P. N. G Protein Signaling Events Are Activated at the Leading Edge of Chemotactic Cells. Cell. 95 (1), 81-91 (1998).
- Funamoto, S., Meili, R., Lee, S., Parry, L., Firtel, R. A. Spatial and Temporal Regulation of 3-Phosphoinositides by PI 3-Kinase and PTEN Mediates Chemotaxis. Cell. 109 (5), 611-623 (2002).
- Iijima, M., Devreotes, P. Tumor Suppressor PTEN Mediates Sensing of Chemoattractant Gradients. Cell. 109 (5), 599-610 (2002).
- Lim, C. J., Spiegelman, G. B., Weeks, G. RasC is required for optimal activation of adenylyl cyclase and Akt/PKB during aggregation. EMBO J. 20 (16), 4490-4499 (2001).
- Kamimura, Y., et al. PIP3-Independent Activation of TorC2 and PKB at the Cell’s Leading Edge Mediates Chemotaxis. Curr Biol. 18 (14), 1034-1043 (2008).
- Kortholt, A., King, J. S., Keizer-Gunnink, I., Harwood, A. J., Van Haastert, P. J. M. Phospholipase C Regulation of Phosphatidylinositol 3,4,5-trisphosphate-mediated Chemotaxis. Molecular Biology of the Cell. 18 (12), 4772-4779 (2007).
- Huang, C. H., Tang, M., Shi, C., Iglesias, P. A., Devreotes, P. N. An excitable signal integrator couples to an idling cytoskeletal oscillator to drive cell migration. Nat Cell Biol. 15 (11), 1307-1316 (2013).
- Nishikawa, M., Hörning, M., Ueda, M., Shibata, T. Excitable Signal Transduction Induces Both Spontaneous and Directional Cell Asymmetries in the Phosphatidylinositol Lipid Signaling System for Eukaryotic Chemotaxis. Biophys J. 106 (3), 723-734 (2014).
- Gerisch, G., et al. Mobile Actin Clusters and Traveling Waves in Cells Recovering from Actin Depolymerization. Biophys J. 87 (5), 3493-3503 (2004).
- Gerisch, G., Ecke, M., Wischnewski, D., Schroth-Diez, B. Different modes of state transitions determine pattern in the Phosphatidylinositide-Actin system. BMC Cell Biol. 12 (1), 42 (2011).
- Bretschneider, T., et al. The Three-Dimensional Dynamics of Actin Waves, a Model of Cytoskeletal Self-Organization. Biophys J. 96 (7), 2888-2900 (2009).
- Weiner, O. D., Marganski, W. A., Wu, L. F., Altschuler, S. J., Kirschner, M. W. An Actin-Based Wave Generator Organizes Cell Motility. PLOS Biol. 5 (9), e221 (2007).
- Devreotes, P., Horwitz, A. R. Signaling Networks that Regulate Cell Migration. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 7 (8), (2015).
- Artemenko, Y., Lampert, T. J., Devreotes, P. N. Moving towards a paradigm: common mechanisms of chemotactic signaling in Dictyostelium and mammalian leukocytes. Cell Mol Life Sci. 71 (19), 3711-3747 (2014).
- Dalous, J., et al. Reversal of cell polarity and actin-myosin cytoskeleton reorganization under mechanical and chemical stimulation. Biophys J. 94 (3), 1063-1074 (2008).
- Sato, M. J., et al. Switching direction in electric-signal-induced cell migration by cyclic guanosine monophosphate and phosphatidylinositol signaling. Proc Natl Acad Sci U S A. 106 (16), 6667-6672 (2009).
- Zhao, M., Pu, J., Forrester, J. V., McCaig, C. D. Membrane lipids, EGF receptors, and intracellular signals colocalize and are polarized in epithelial cells moving directionally in a physiological electric field. Faseb j. 16 (8), 857-859 (2002).
- Decave, E., et al. Shear flow-induced motility of Dictyostelium discoideum cells on solid substrate. J Cell Sci. 116 (Pt 21), 4331-4343 (2003).
- Artemenko, Y., Axiotakis, L., Borleis, J., Iglesias, P. A., Devreotes, P. N. Chemical and mechanical stimuli act on common signal transduction and cytoskeletal networks. Proc Natl Acad Sci U S A. 113 (47), E7500-E7509 (2016).
- Artemenko, Y., Swaney, K. F., Devreotes, P. N. Assessment of development and chemotaxis in Dictyostelium discoideum mutants. Methods Mol Biol. 769, 287-309 (2011).
- Gaudet, P., Pilcher, K. E., Fey, P., Chisholm, R. L. Transformation of Dictyostelium discoideum with plasmid DNA. Nat. Protocols. 2 (6), 1317-1324 (2007).
- Veltman, D. M., Lemieux, M. G., Knecht, D. A., Insall, R. H. PIP3-dependent macropinocytosis is incompatible with chemotaxis. J Cell Biol. 204 (4), 497-505 (2014).
- Cai, H., Huang, C. H., Devreotes, P. N., Iijima, M. Analysis of chemotaxis in Dictyostelium. Methods Mol Biol. 757, 451-468 (2012).
- Schindelin, J., et al. Fiji: an open-source platform for biological-image analysis. Nat Meth. 9 (7), 676-682 (2012).
- Brenner, M., Thoms, S. D. Caffeine blocks activation of cyclic AMP synthesis in Dictyostelium discoideum. Dev Biol. 101 (1), 136-146 (1984).
- Bretschneider, T., et al. Dynamic Actin Patterns and Arp2/3 Assembly at the Substrate-Attached Surface of Motile Cells. Curr Biol. 14 (1), 1-10 (2004).
- Swaney, K. F., Borleis, J., Iglesias, P. A., Devreotes, P. N. Novel protein Callipygian defines the back of migrating cells. Proc Natl Acad Sci U S A. 112 (29), E3845-E3854 (2015).
- Meili, R., Ellsworth, C., Firtel, R. A. A novel Akt/PKB-related kinase is essential for morphogenesis in Dictyostelium. Curr Biol. 10 (12), 708-717 (2000).
- Westendorf, C., et al. Actin cytoskeleton of chemotactic amoebae operates close to the onset of oscillations. Proc Natl Acad Sci U S A. 110 (10), 3853-3858 (2013).
