Summary

Att upptäcka Anastasis In Vivo av CaspaseTracker Biosensor

Published: February 01, 2018
doi:

Summary

Anastasis tekniskt utmanande för att upptäcka i vivo eftersom cellerna som återförts cell dödsprocessen kan vara morfologiskt oskiljbara från normala friska celler. Här beskriver vi protokoll för att upptäcka och spåra celler som genomgår anastasis i levande djur genom att använda vår biosensor nyutvecklade i vivo CaspaseTracker system.

Abstract

Anastasis (grekiska för ”rising till liv”) är ett nyligen upptäckt cell återhämtning fenomen där döende celler kan återföra sent stadium cell death processer som generellt antas vara oupplösligt irreversibel. Att främja anastasis kunde i princip undsättnings- eller bevara skadade celler som är svåra att ersätta exempelvis hjärtmuskelceller eller nervceller, vilket underlättar vävnad återhämtning. Omvänt, undertrycka anastasis i cancerceller, som genomgår apoptos efter anti-cancer terapier, kan säkerställa cancer celldöd och minska risken för återfall. Dessa studier har dock hindrats av bristen på verktyg för att spåra celler som genomgår anastasis i levande djur öde. Utmaningen är att identifiera de celler som har återförts cell dödsprocessen trots deras morfologiskt normala utseende efter återhämtning. För att övervinna denna svårighet, har vi utvecklat Drosophila och däggdjur CaspaseTracker biosensor system som kan identifiera och spåra permanent anastatic celler in vitro eller in-vivo. Här presenterar vi i vivo protokoll för generering och användning av CaspaseTracker dubbla biosensor systemet att identifiera och spåra anastasis i Drosophila melanogaster efter övergående exponering för cell death stimuli. Medan konventionella biosensorer och protokoll kan märka celler aktivt genomgår apoptotisk celldöd, den CaspaseTracker biosensor permanent kan märka celler som har återhämtat sig efter aktivering av kaspas – ett kännetecken för sent stadium apoptos, och samtidigt identifiera aktiva apoptotiska processer. Detta biosensor kan också spåra återvinning av de celler som försökt andra former av celldöd som direkt eller indirekt inblandade kaspas aktivitet. Därför detta protokoll gör det möjligt för oss att kontinuerligt följa dessa celler och deras avkomma, underlätta framtida studier av biologiska funktioner, molekylära mekanismer, fysiologiska och patologiska konsekvenserna och terapeutiska konsekvenser av öde Anastasis. Vi diskuterar också lämpliga kontroller för att skilja celler som genomgår anastasis från dem som visar icke-apoptotiska kaspas aktivitet in vivo.

Introduction

Programmerad celldöd, såsom apoptos, spelar en viktig roll i embryonal utveckling och normala homeostas genom att eliminera oönskade, skadade eller farliga celler i flercelliga organismer1,2,3. Förlust av balans mellan celldöd och överlevnad kan leda till fatala konsekvenser såsom cancer, hjärtsvikt, autoimmunitet och degeneration4,5,6,7,8. Aktivering av bödeln kaspaserna har traditionellt betraktats som den ”point of no return” apoptos9,10,11, eftersom det utlöser snabba och massiva cellulära rivning12, 13,14,15,16. Utmanande denna allmänna dogm, visat vi att odlade döende primära celler och cancerceller kan återställa inte bara efter kaspas aktivering, men också följande viktiga cell death kännetecken inklusive plasmamembranet blebbing, cell krympning, mitokondriell fragmentering, frisläppandet av mitokondriell cytokrom c till cytosolen, kärnkraft och kromatin kondens, DNA-skador, nukleära fragmentering, cell surface exponering av Fosfatidylserin (PS) och bildandet av apoptotiska kroppar 17 , 18 , 19 , 20 , 21. vi föreslår att anastasis är ett inneboende cell återhämtning fenomen, som döende celler kan återhämta sig efter borttagning av cell death stimuli17,18,19,20, 21. vi myntade termen ”Anastasis” (Αναστάσης)18, vilket betyder ”rising till liv” på grekiska, till beskriva fenomenet oväntad cell återhämtning. Vår observation av anastasis stöds ytterligare av senaste oberoende studier som också avslöjar återvinning av celler efter fosfatidylserin externalisering22,23,24, begränsat mitokondriell yttre membran permeabilisering25, aktivering av blandade härstamning kreatinkinas-liknande (MLKL) och cell krympning26.

Karakterisera de mekanismer som reglerar anastasis får paradigm-shifting fysiologiska, patologiska och terapeutiska konsekvenser. Anastasis kan representera en tidigare okänd cytoprotektiva mekanism att rädda eller bevara viktiga postmitotic celler och vävnader som är svåra att ersätta, och möjligen konto för hjärtsvikt återföring av ventrikulära lossning med vänsterkammardysfunktion hjälpa enheter (LVADs)27,28, återvinning av ljusmätare celler efter övergående exponering av överdriven ljus29,30,31, eller reparation av nervceller efter hjärnan skada32. Om så att främja anastasis kunde förbättra cell- och återhämtning. Anastasis kan däremot vara en oväntad fly taktik används av cancerceller för att överleva cell-död-inducerande terapi, orsakar cancer återfall17,18. Därför undertrycka anastasis i döende cancerceller under och efter behandling av cancer kan vara en roman terapeutisk strategi att bota cancer genom att förhindra deras återfall.

Under processen för anastasis, har vi funnit att vissa återvunna celler förvärvat permanent genetiska förändringar och genomgick Onkogen transformation, sannolikt på grund av DNA-skador som uppstått under apoptos18,20,21 . Backning dödsprocessen DNA-skadade celler kan vara en mekanism för uppkomst, potentiellt bakomliggande iakttagelsen att upprepade vävnadsskada ökar risken för cancer i en mängd olika vävnader, såsom kronisk termisk skada i matstrupen inducerad av konsumtion av mycket varma drycker33,34,35, leverskador på grund av alkoholism36,37, tumör evolution efter genotoxiska cancer behandling38, 39,40, och utvecklingen av de nya cancerfallen från normal vävnad som uppstår under pauserna mellan cykler av cancerbehandling41,42,43,44 . Om sant, kunde inriktning anastasis hindra eller arrestera cancerutveckling och progression. Vi har funnit att svält-inducerad döende könsceller genomgår anastasis i åter fed Drosophila19.  Om anastasis sker i könsceller med DNA-skador, det konto för observationen att långvarig miljöbelastning främjar utvecklingen av genetiska sjukdomar. Exempelvis bidrar svältar till utvecklingen av transgenerationell ärftliga sjukdomar som diabetes och koronara hjärtsjukdomar45. Förståelse anastasis kan därför leda till strategier för att förebygga utveckling av ärftliga sjukdomar som orsakas av denna potentiella mekanism.

För att utnyttja upptäckten av anastasis och direkt kunna utveckla innovativa behandlingar, är det viktigt att studera orsak och konsekvens av anastasis i levande djur. Dock det tekniskt svårt att identifiera och spåra anastatic celler i vivo, eftersom cellerna som återhämtat sig från cell death process verkar morfologiskt oskiljbara från normala friska celler, och det finns ingen biomarkör för anastasis identifierade ännu17,18,21. För att lösa dessa problem, vi nyligen utvecklat ett nytt i vivo kaspas biosensor designerat ”CaspaseTracker”19, att identifiera och spåra celler som överlever apoptos efter kaspas aktiveringen19,46, den kännetecknande för apoptos10,14. Skilja det från ”realtid” kaspas biosensorer som SCAT12,47, Apoliner48, CA-GFP49, ApoAlert18,50, C3AIs51 och iCasper52 att upptäcka pågående kaspas aktivitet, den CaspaseTracker biosensor har dessutom förmågan att permanent etikett celler express kaspas aktiviteten även övergående. Den CaspaseTracker biosensor kan därför långsiktigt spårning av anastasis efter återföring av kaspas-medierad cell death process i vivo.

Protocol

(1) förberedelse av CaspaseTracker Biosensor flugor Söva flugor med CO2, och använda en pensel för att överföra 7 till 10 kaspas-känsliga Gal4 (DQVD)19 oskuld honor och 7 till 10 G-Trace53 Gal4 reporter unga manliga flugor (eller tvärtom) i samma injektionsflaskan med flyga mat och färsk jäst pasta.Obs: Kors av kaspas-känsliga (DQVD) Gal4 och G-Trace flugor kommer att producera CaspaseTracker avkomma flugor. Korsa av kasp…

Representative Results

Time-lapse levande cell mikroskopi är en tillförlitlig metod att tarmkanalen anastasis i odlade celler20, är det utmanande att identifiera vilka celler har genomgått anastasis i djur, eftersom de återvunna cellerna visas morfologiskt oskiljbara från normala friska celler som inte har försökt celldöd. Till exempel Visa mänskliga livmoderhalscancer HeLa cells morfologiska kännetecken för apoptos1,2,14…

Discussion

Systemets CaspaseTracker dubbla biosensor är en ny och unikt verktyg som möjliggör detektering av senaste eller pågående kaspas aktivitet, och spårning av celler som har återförts celldöd och överleva efter att ha upplevt kaspas aktivitet i vivo. Medan kaspas verksamhet har traditionellt antagits som ett kännetecken för apoptos, visar växande studier att icke-apoptotiska kaspas aktivitet spelar potentiella roller i olika normala cellfunktioner, såsom reglering av ne…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Vi tackar Darren Obbard för Drosophila bilden i figur 3 c och video manuskript; J. Marie Hardwick, Wade Gibson och Heather M. Lamb för värdefull diskussion av detta manuskript. Detta arbete fick stöd av en Sir Edward Youde Memorial Fellowship (H.L.T.), dr Walter Szeto Memorial Scholarship (H.L.T.), Fulbright bevilja 007-2009 (H.L.T.), Life Science Research Foundation fellowship (H.L.T.) och NCI K22 bevilja CA204458 (H.L.T.). Ho Lam Tang var Märtas och Kay Curci Foundation Fellow för Life Sciences Research Foundation (2014-2017).

Materials

CONSUMABLES AND REAGENTS
Vectashield mounting medium Vector Products H-1000 Antifade mounting medium
Vectashield mounting medium (with DAPI) Vector Products H-1200 Antifade mounting medium with DAPI
Forceps Ted Pella #505 (110mm, #5) Dumont tweezer biology grade, stainless steel
Hanging Drop Slides Fisher Scientific 12-565B Glass slides
Hoechst 33342 Molecular Probes H1399 DNA stain
Mitotracker Red CMXRos  Molecular Probes M-7512 Mitochondria stain
Cleaved caspase-3 (Asp175) antibody Cell Signaling Technology #9661 Stain for active fragment of caspase-3
Bovine Serum Albumin (BAS) Sigma-Aldrich A8806 Blocking agent for immunostaining
Phosphate Buffered Saline  VWR 114-056-101 Medium for washing and immunostaining
Triton™ X-100 Sigma-Aldrich T8787 Detergent for cell permeabilization
Name Company Catalog Number Comments
EQUIPMENT
LSM780 confocal microscope Carl Zeiss N/A Imaging
Carl Zeiss Stereomicroscope Stemi 2000  Carl Zeiss N/A Drosophila dissection
AmScope Fiber Optic Dual Gooseneck Microscope Illuminator, 150W AmScope WBM99316  Light source

Riferimenti

  1. Kerr, J. F., Wyllie, A. H., Currie, A. R. Apoptosis: a basic biological phenomenon with wide-ranging implications in tissue kinetics. Br J Cancer. 26, 239-257 (1972).
  2. Jacobson, M. D., Weil, M., Raff, M. C. Programmed cell death in animal development. Cell. 88, 347-354 (1997).
  3. Fuchs, Y., Steller, H. Programmed cell death in animal development and disease. Cell. 147, 742-758 (2011).
  4. Hanahan, D., Weinberg, R. A. Hallmarks of cancer: the next generation. Cell. 144, 646-674 (2011).
  5. Narula, J., et al. Apoptosis in myocytes in end-stage heart failure. N Engl J Med. 335, 1182-1189 (1996).
  6. Nagata, S. Apoptosis and autoimmune diseases. Ann N Y Acad Sci. 1209, 10-16 (2010).
  7. Mattson, M. P. Apoptosis in neurodegenerative disorders. Nat Rev Mol Cell Biol. 1, 120-129 (2000).
  8. Hotchkiss, R. S., Strasser, A., McDunn, J. E., Swanson, P. E. Cell death. N Engl J Med. 361, 1570-1583 (2009).
  9. Green, D., Kroemer, G. The central executioners of apoptosis: caspases or mitochondria?. Trends Cell Biol. 8, 267-271 (1998).
  10. Riedl, S. J., Shi, Y. Molecular mechanisms of caspase regulation during apoptosis. Nat Rev Mol Cell Biol. 5, 897-907 (2004).
  11. Kroemer, G., et al. Classification of cell death: recommendations of the Nomenclature Committee on Cell Death 2009. Cell Death Differ. 16, 3-11 (2009).
  12. Takemoto, K., Nagai, T., Miyawaki, A., Miura, M. Spatio-temporal activation of caspase revealed by indicator that is insensitive to environmental effects. J Cell Biol. 160, 235-243 (2003).
  13. Luthi, A. U., Martin, S. J. The CASBAH: a searchable database of caspase substrates. Cell Death Differ. 14, 641-650 (2007).
  14. Taylor, R. C., Cullen, S. P., Martin, S. J. Apoptosis: controlled demolition at the cellular level. Nat Rev Mol Cell Biol. 9, 231-241 (2008).
  15. Chipuk, J. E., Moldoveanu, T., Llambi, F., Parsons, M. J., Green, D. R. The BCL-2 family reunion. Mol Cell. 37, 299-310 (2010).
  16. Julien, O., Wells, J. A. Caspases and their substrates. Cell Death Differ. 24, 1380-1389 (2017).
  17. Tang, H. L., Yuen, K. L., Tang, H. M., Fung, M. C. Reversibility of apoptosis in cancer cells. Br J Cancer. 100, 118-122 (2009).
  18. Tang, H. L., et al. Cell survival, DNA damage, and oncogenic transformation after a transient and reversible apoptotic response. Mol Biol Cell. 23, 2240-2252 (2012).
  19. Tang, H. L., Tang, H. M., Fung, M. C., Hardwick, J. M. In vivo CaspaseTracker biosensor system for detecting anastasis and non-apoptotic caspase activity. Sci Rep. 5, 9015 (2015).
  20. Tang, H. L., Tang, H. M., Hardwick, J. M., Fung, M. C. Strategies for tracking anastasis, a cell survival phenomenon that reverses apoptosis. J Vis Exp. , (2015).
  21. Tang, H. M., Talbot, C. C., Fung, M. C., Tang, H. L. Molecular signature of anastasis for reversal of apoptosis. F1000Res. 6, 43 (2017).
  22. Hammill, A. K., Uhr, J. W., Scheuermann, R. H. Annexin V staining due to loss of membrane asymmetry can be reversible and precede commitment to apoptotic death. Exp Cell Res. , 16-21 (1999).
  23. Geske, F. J., Lieberman, R., Strange, R., Gerschenson, L. E. Early stages of p53-induced apoptosis are reversible. Cell Death Differ. 8, 182-191 (2001).
  24. Kenis, H., et al. Annexin A5 uptake in ischemic myocardium: demonstration of reversible phosphatidylserine externalization and feasibility of radionuclide imaging. J Nucl Med. 51, 259-267 (2010).
  25. Ichim, G., et al. Limited mitochondrial permeabilization causes DNA damage and genomic instability in the absence of cell death. Mol Cell. 57, 860-872 (2015).
  26. Gong, Y. N., et al. ESCRT-III Acts Downstream of MLKL to Regulate Necroptotic Cell Death and Its Consequences. Cell. 169, 286-300 (2017).
  27. Narula, J., Haider, N., Arbustini, E., Chandrashekhar, Y. Mechanisms of disease: apoptosis in heart failure–seeing hope in death. Nat Clin Pract Cardiovasc Med. 3, 681-688 (2006).
  28. Drakos, S. G., et al. Bridge to recovery: understanding the disconnect between clinical and biological outcomes. Circulation. 126, 230-241 (2012).
  29. McKechnie, N. M., Foulds, W. S. Recovery of the rabbit retina after light damage (preliminary observations). Albrecht Von Graefes Arch Klin Exp Ophthalmol. 212, 271-283 (1980).
  30. Milligan, S. C., Alb, J. G., Elagina, R. B., Bankaitis, V. A., Hyde, D. R. The phosphatidylinositol transfer protein domain of Drosophila retinal degeneration B protein is essential for photoreceptor cell survival and recovery from light stimulation. J Cell Biol. 139, 351-363 (1997).
  31. Gordon, W. C., Casey, D. M., Lukiw, W. J., Bazan, N. G. DNA damage and repair in light-induced photoreceptor degeneration. Invest Ophthalmol Vis Sci. 43, 3511-3521 (2002).
  32. Blennow, K., et al. Traumatic brain injuries. Nat Rev Dis Primers. 2, 16084 (2016).
  33. Castellsague, X., et al. Influence of mate drinking, hot beverages and diet on esophageal cancer risk in South America. Int J Cancer. 88, 658-664 (2000).
  34. Islami, F., et al. Tea drinking habits and oesophageal cancer in a high risk area in northern Iran: population based case-control study. BMJ. 338, b929 (2009).
  35. Loomis, D., et al. Carcinogenicity of drinking coffee, mate, and very hot beverages. Lancet Oncol. 17, 877-878 (2016).
  36. Boffetta, P., Hashibe, M. Alcohol and cancer. Lancet Oncol. 7, 149-156 (2006).
  37. McKillop, I. H., Schrum, L. W. Alcohol and liver cancer. Alcohol. 35, 195-203 (2005).
  38. Davis, A. J., Tannock, J. F. Repopulation of tumour cells between cycles of chemotherapy: a neglected factor. Lancet Oncol. 1, 86-93 (2000).
  39. Demedts, I. K., Vermaelen, K. Y., van Meerbeeck, J. P. Treatment of extensive-stage small cell lung carcinoma: current status and future prospects. Eur Respir J. 35, 202-215 (2010).
  40. Wagle, N., et al. Dissecting therapeutic resistance to RAF inhibition in melanoma by tumor genomic profiling. J Clin Oncol. 29, 3085-3096 (2011).
  41. Smith, R. E., et al. Acute myeloid leukemia and myelodysplastic syndrome after doxorubicin-cyclophosphamide adjuvant therapy for operable breast cancer: the National Surgical Adjuvant Breast and Bowel Project Experience. J Clin Oncol. 21, 1195-1204 (2003).
  42. Travis, L. B., et al. Second cancers among 40,576 testicular cancer patients: focus on long-term survivors. J Natl Cancer Inst. 97, 1354-1365 (2005).
  43. Chaturvedi, A. K., et al. Second cancers among 104,760 survivors of cervical cancer: evaluation of long-term risk. J Natl Cancer Inst. 99, 1634-1643 (2007).
  44. Moteabbed, M., Yock, T. I., Paganetti, H. The risk of radiation-induced second cancers in the high to medium dose region: a comparison between passive and scanned proton therapy, IMRT and VMAT for pediatric patients with brain tumors. Phys Med Biol. 59, 2883-2899 (2014).
  45. Painter, R. C., et al. Transgenerational effects of prenatal exposure to the Dutch famine on neonatal adiposity and health in later life. BJOG. 115, 1243-1249 (2008).
  46. Ding, A. X., et al. CasExpress reveals widespread and diverse patterns of cell survival of caspase-3 activation during development in vivo. Elife. 5, (2016).
  47. Takemoto, K., et al. Local initiation of caspase activation in Drosophila salivary gland programmed cell death in vivo. Proc Natl Acad Sci U S A. 104, 13367-13372 (2007).
  48. Bardet, P. L., et al. A fluorescent reporter of caspase activity for live imaging. Proc Natl Acad Sci U S A. 105, 13901-13905 (2008).
  49. Nicholls, S. B., Chu, J., Abbruzzese, G., Tremblay, K. D., Hardy, J. A. Mechanism of a genetically encoded dark-to-bright reporter for caspase activity. J Biol Chem. 286, 24977-24986 (2011).
  50. Golbs, A., Nimmervoll, B., Sun, J. J., Sava, I. E., Luhmann, H. J. Control of programmed cell death by distinct electrical activity patterns. Cereb Cortex. 21, 1192-1202 (2011).
  51. Zhang, J., et al. Visualization of caspase-3-like activity in cells using a genetically encoded fluorescent biosensor activated by protein cleavage. Nat Commun. 4, 2157 (2013).
  52. To, T. L., et al. Rationally designed fluorogenic protease reporter visualizes spatiotemporal dynamics of apoptosis in vivo. Proc Natl Acad Sci U S A. 112, 3338-3343 (2015).
  53. Evans, C. J., et al. G-TRACE: rapid Gal4-based cell lineage analysis in Drosophila. Nat Methods. 6, 603-605 (2009).
  54. Chyb, S., Gompel, N. . Atlas of Drosophila morphology : wild-type and classical mutants. xviii, 224 (2013).
  55. Drobnis, E. Z., et al. Cold shock damage is due to lipid phase transitions in cell membranes: a demonstration using sperm as a model. J Exp Zool. 265, 432-437 (1993).
  56. Quinn, P. J. A lipid-phase separation model of low-temperature damage to biological membranes. Cryobiology. 22, 128-146 (1985).
  57. Drummond-Barbosa, D., Spradling, A. C. Stem cells and their progeny respond to nutritional changes during Drosophila oogenesis. Dev Biol. 231, 265-278 (2001).
  58. Pritchett, T. L., Tanner, E. A., McCall, K. Cracking open cell death in the Drosophila ovary. Apoptosis. 14, 969-979 (2009).
  59. Jenkins, V. K., Timmons, A. K., McCall, K. Diversity of cell death pathways: insight from the fly ovary. Trends Cell Biol. 23, 567-574 (2013).
  60. McPhee, C. K., Baehrecke, E. H. Autophagy in Drosophila melanogaster. Biochim Biophys Acta. 1793, 1452-1460 (2009).
  61. Barth, J. M., Szabad, J., Hafen, E., Kohler, K. Autophagy in Drosophila ovaries is induced by starvation and is required for oogenesis. Cell Death Differ. 18, 915-924 (2011).
  62. Wong, L. C., Schedl, P. Dissection of Drosophila ovaries. J Vis Exp. (52), (2006).
  63. Sarkissian, T., Timmons, A., Arya, R., Abdelwahid, E., White, K. Detecting apoptosis in Drosophila tissues and cells. Methods. 68, 89-96 (2014).
  64. Tang, H. L., Tang, H. M., Fung, M. C., Hardwick, J. M. In Vivo Biosensor Tracks Non-apoptotic Caspase Activity in Drosophila. J Vis Exp. , (2016).
  65. Gossen, M., et al. Transcriptional activation by tetracyclines in mammalian cells. Science. 268, 1766-1769 (1995).
  66. Yamanashi, Y., et al. The yes-related cellular gene lyn encodes a possible tyrosine kinase similar to p56lck. Mol Cell Biol. 7, 237-243 (1987).
  67. Inoue, T., Heo, W. D., Grimley, J. S., Wandless, T. J., Meyer, T. An inducible translocation strategy to rapidly activate and inhibit small GTPase signaling pathways. Nat Methods. 2, 415-418 (2005).
  68. Fukuda, M., Gotoh, I., Gotoh, Y., Nishida, E. Cytoplasmic localization of mitogen-activated protein kinase kinase directed by its NH2-terminal, leucine-rich short amino acid sequence, which acts as a nuclear export signal. J Biol Chem. 271, 20024-20028 (1996).
  69. Feil, R., Wagner, J., Metzger, D., Chambon, P. Regulation of Cre recombinase activity by mutated estrogen receptor ligand-binding domains. Biochem Biophys Res Commun. 237, 752-757 (1997).
  70. Lazebnik, Y. A., Kaufmann, S. H., Desnoyers, S., Poirier, G. G., Earnshaw, W. C. Cleavage of poly(ADP-ribose) polymerase by a proteinase with properties like ICE. Nature. 371, 346-347 (1994).
  71. Mansuy, I. M., et al. Inducible and reversible gene expression with the rtTA system for the study of memory. Neuron. 21, 257-265 (1998).
  72. Bier, E. Drosophila, the golden bug, emerges as a tool for human genetics. Nat Rev Genet. 6, 9-23 (2005).
  73. Gonzalez, C. Drosophila melanogaster: a model and a tool to investigate malignancy and identify new therapeutics. Nat Rev Cancer. 13, 172-183 (2013).
  74. Yamamoto, S., et al. A drosophila genetic resource of mutants to study mechanisms underlying human genetic diseases. Cell. 159, 200-214 (2014).
  75. Wangler, M. F., Hu, Y., Shulman, J. M. Drosophila and genome-wide association studies: a review and resource for the functional dissection of human complex traits. Dis Model Mech. 10, 77-88 (2017).
  76. Ditzel, M., et al. Degradation of DIAP1 by the N-end rule pathway is essential for regulating apoptosis. Nat Cell Biol. 5, 467-473 (2003).
  77. Li, X., Wang, J., Shi, Y. Structural mechanisms of DIAP1 auto-inhibition and DIAP1-mediated inhibition of drICE. Nat Commun. 2, 408 (2011).
  78. Yi, S. X., Moore, C. W., Lee, R. E. Rapid cold-hardening protects Drosophila melanogaster from cold-induced apoptosis. Apoptosis. 12, 1183-1193 (2007).
  79. Jonas, E. A., et al. Proapoptotic N-truncated BCL-xL protein activates endogenous mitochondrial channels in living synaptic terminals. Proc Natl Acad Sci U S A. 101, 13590-13595 (2004).
  80. Li, Z., et al. Caspase-3 activation via mitochondria is required for long-term depression and AMPA receptor internalization. Cell. 141, 859-871 (2010).
  81. Hyman, B. T., Yuan, J. Apoptotic and non-apoptotic roles of caspases in neuronal physiology and pathophysiology. Nat Rev Neurosci. 13, 395-406 (2012).
  82. Maor-Nof, M., Yaron, A. Neurite pruning and neuronal cell death: spatial regulation of shared destruction programs. Curr Opin Neurobiol. 23, 990-996 (2013).
  83. Yu, F., Schuldiner, O. Axon and dendrite pruning in Drosophila. Curr Opin Neurobiol. 27, 192-198 (2014).
  84. Neukomm, L. J., Freeman, M. R. Diverse cellular and molecular modes of axon degeneration. Trends Cell Biol. 24, 515-523 (2014).
  85. Oberst, A., et al. Catalytic activity of the caspase-8-FLIP(L) complex inhibits RIPK3-dependent necrosis. Nature. 471, 363-367 (2011).
  86. Kaiser, W. J., et al. RIP3 mediates the embryonic lethality of caspase-8-deficient mice. Nature. 471, 368-372 (2011).
  87. Arama, E., Agapite, J., Steller, H. Caspase activity and a specific cytochrome C are required for sperm differentiation in Drosophila. Dev Cell. 4, 687-697 (2003).
  88. Kaplan, Y., Gibbs-Bar, L., Kalifa, Y., Feinstein-Rotkopf, Y., Arama, E. Gradients of a ubiquitin E3 ligase inhibitor and a caspase inhibitor determine differentiation or death in spermatids. Dev Cell. 19, 160-173 (2010).
  89. Weaver, B. P., et al. CED-3 caspase acts with miRNAs to regulate non-apoptotic gene expression dynamics for robust development in C. elegans. Elife. 3, (2014).
  90. Fogarty, C. E., Bergmann, A. Killers creating new life: caspases drive apoptosis-induced proliferation in tissue repair and disease. Cell Death Differ. 24, 1390-1400 (2017).
  91. Weaver, B. P., Weaver, Y. M., Mitani, S., Han, M. Coupled Caspase and N-End Rule Ligase Activities Allow Recognition and Degradation of Pluripotency Factor LIN-28 during Non-Apoptotic Development. Dev Cell. 41, 665-673 (2017).
  92. Baum, J. S., Arama, E., Steller, H., McCall, K. The Drosophila caspases Strica and Dronc function redundantly in programmed cell death during oogenesis. Cell Death Differ. 14, 1508-1517 (2007).
  93. Duffy, J. B. GAL4 system in Drosophila: a fly geneticist’s Swiss army knife. Genesis. 34, 1-15 (2002).
  94. Fan, Y., Bergmann, A. The cleaved-Caspase-3 antibody is a marker of Caspase-9-like DRONC activity in Drosophila. Cell Death Differ. 17, 534-539 (2010).
  95. Codogno, P., Meijer, A. J. Autophagy and signaling: their role in cell survival and cell death. Cell Death Differ. 12 Suppl 2, 1509-1518 (2005).
  96. Tsapras, P., Nezis, I. P. Caspase involvement in autophagy. Cell Death Differ. 24, 1369-1379 (2017).
  97. Dunai, Z. A., et al. Staurosporine induces necroptotic cell death under caspase-compromised conditions in U937 cells. PLoS One. 7, e41945 (2012).
  98. Simenc, J., Lipnik-Stangelj, M. Staurosporine induces different cell death forms in cultured rat astrocytes. Radiol Oncol. 46, 312-320 (2012).
  99. Sun, G., et al. A molecular signature for anastasis, recovery from the brink of apoptotic cell death. J Cell Biol. , (2017).
  100. Milting, H., et al. Altered levels of mRNA of apoptosis-mediating genes after mid-term mechanical ventricular support in dilative cardiomyopathy–first results of the Halle Assist Induced Recovery Study (HAIR). Thorac Cardiovasc Surg. 47, 48-50 (1999).
  101. Haider, N., et al. Concurrent upregulation of endogenous proapoptotic and antiapoptotic factors in failing human hearts. Nat Clin Pract Cardiovasc Med. 6, 250-261 (2009).
  102. Strik, H., et al. BCL-2 family protein expression in initial and recurrent glioblastomas: modulation by radiochemotherapy. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 67, 763-768 (1999).
check_url/it/54107?article_type=t

Play Video

Citazione di questo articolo
Tang, H. M., Fung, M. C., Tang, H. L. Detecting Anastasis In Vivo by CaspaseTracker Biosensor. J. Vis. Exp. (132), e54107, doi:10.3791/54107 (2018).

View Video