Direct Visualization and Identification of Membrane Voltage-Gated Sodium Channels from Human iPSC-Derived Neurons by Multiple Imaging and Light Enhanced Spectroscopy.
AFM
Raman spectroscopy
TEM
Zernike polynomial
superhydrophobic surfaces
voltage gated sodium channels
Journal
Small methods
ISSN: 2366-9608
Titre abrégé: Small Methods
Pays: Germany
ID NLM: 101724536
Informations de publication
Date de publication:
07 2022
07 2022
Historique:
revised:
22
04
2022
received:
30
03
2022
pubmed:
21
5
2022
medline:
22
7
2022
entrez:
20
5
2022
Statut:
ppublish
Résumé
In this study, transmission electron microscopy atomic force microscopy, and surface enhanced Raman spectroscopy are combined through a direct imaging approach, to gather structural and chemical information of complex molecular systems such as ion channels in their original plasma membrane. Customized microfabricated sample holder allows to characterize Na
Identifiants
pubmed: 35595684
doi: 10.1002/smtd.202200402
doi:
Substances chimiques
Voltage-Gated Sodium Channels
0
Types de publication
Journal Article
Langues
eng
Sous-ensembles de citation
IM
Pagination
e2200402Subventions
Organisme : King Abdullah University of Science and Technology
ID : OCRF-2014-CRG
Organisme : King Abdullah University of Science and Technology
ID : OCRF-2016-CRG
Informations de copyright
© 2022 The Authors. Small Methods published by Wiley-VCH GmbH.
Références
A. Moreau, M. Chahine, Front. Cardiovasc. Med. 2018, 5, 139.
H. Corvol, S. M. Blackman, P. Y. Boelle, P. J. Gallins, R. G. Pace, J. R. Stonebraker, F. J. Accurso, A. Clement, J. M. Collaco, H. Dang, A. T. Dang, A. Franca, J. Gong, L. Guillot, K. Keenan, W. Li, F. Lin, M. V. Patrone, K. S. Raraigh, L. Sun, Y. H. Zhou, W. K. O'Neal, M. K. Sontag, H. Levy, P. R. Durie, J. M. Rommens, M. L. Drumm, F. A. Wright, L. J. Strug, G. R. Cutting, et al., Nat. Commun. 2015, 6, 8382.
S. Behere, S. Weindling, Ann. Pediatr. Cardiol. 2015, 8, 210.
A. Fernández-Falgueras, G. Sarquella-Brugada, J. Brugada, R. Brugada, O. Campuzano, Biology 2017, 6, 7.
J. Spillane, D. M. Kullmann, M. G. Hanna, J. Neur. Neurosurg. Psychiatry 2016, 87, 37.
M. Vaeth, S. Feske, Curr. Opin. Immunol. 2018, 52, 39.
A. Hirano-Iwata, Y. Ishinari, H. Yamamoto, M. Niwano, Chem. Asian J. 2015, 10, 1266.
E. Neher, B. Sakmann, Nature 1976, 260, 799.
R. Kawano, Y. Tsuji, K. Sato, T. Osaki, K. Kamiya, M. Hirano, T. Ide, N. Miki, S. Takeuchi, Sci. Rep. 2013, 3, 1995.
H. Subramanian, A. Froese, P. Jonsson, H. Schmidt, J. Gorelik, V. O. Nikolaev, Nat. Commun. 2018, 9, 2446.
P. Novak, J. Gorelik, U. Vivekananda, A. I. Shevchuk, Y. S. Ermolyuk, R. J. Bailey, A. J. Bushby, G. W. Moss, D. A. Rusakov, D. Klenerman, D. M. Kullmann, K. E. Volynski, Y. E. Korchev, Neuron 2013, 79, 1067.
Y. F. Dufrene, T. Ando, R. Garcia, D. Alsteens, D. Martinez-Martin, A. Engel, C. Gerber, D. J. Muller, Nat. Nanotechnol. 2017, 12, 295.
P. R. Laskowski, M. Pfreundschuh, M. Stauffer, Z. Ucurum, D. Fotiadis, D. J. Muller, ACS Nano 2017, 11, 8292.
Y. E. Korchev, Y. A. Negulyaev, C. R. W. Edwards, I. Vodyanoy, M. J. Lab, Nat. Cell Biol. 2000, 2, 616.
D. A. Beneski, W. A. Catterall, Proc. Natl. Acad. Sci. 1980, 77, 639.
X. Pan, Z. Li, Q. Zhou, H. Shen, K. Wu, X. Huang, J. Chen, J. Zhang, X. Zhu, J. Lei, W. Xiong, H. Gong, B. Xiao, N. Yan, Science 2018, 362, 6412.
J. Payandeh, T. Scheuer, N. Zheng, W. A. Catterall, Nature 2011, 475, 353.
W. A. Catterall, Exp. Physiol. 2014, 99, 35.
M. Marini, A. Falqui, M. Moretti, T. Limongi, M. Allione, A. Genovese, S. Lopatin, L. Tirinato, G. Das, B. Torre, A. Giugni, F. Gentile, P. Candeloro, E. Di Fabrizio, Sci. Adv. 2015, 1, 1500734.
T. Limongi, F. Cesca, F. Gentile, R. Marotta, R. Ruffilli, A. Barberis, M. Dal Maschio, E. M. Petrini, S. Santoriello, F. Benfenati, E. Di Fabrizio, Small 2013, 9, 402.
M. Marini, T. Limongi, A. Falqui, A. Genovese, M. Allione, M. Moretti, S. Lopatin, L. Tirinato, G. Das, B. Torre, A. Giugni, F. Cesca, F. Benfenati, E. Di Fabrizio, Nanoscale 2017, 9, 2768.
F. Gentile, M. Moretti, T. Limongi, A. Falqui, G. Bertoni, A. Scarpellini, S. Santoriello, L. Maragliano, R. Proietti Zaccaria, E. di Fabrizio, Nano Lett. 2012, 12, 6453.
P. Zhang, M. Moretti, M. Allione, Y. Tian, J. Ordonez-Loza, D. Altamura, C. Giannini, B. Torre, G. Das, E. Li, S. T. Thoroddsen, S. M. Sarathy, I. Autiero, A. Giugni, F. Gentile, N. Malara, M. Marini, E. Di Fabrizio, Commun. Biol. 2020, 3, 457.
M. Moretti, M. Allione, M. Marini, B. Torre, A. Giugni, T. Limongi, G. Das, E. Di Fabrizio, Microelectro. Eng. 2017, 178, 194.
M. Moretti, M. Allione, M. Marini, A. Giugni, B. Torre, G. Das, E. Di Fabrizio, Microelectron. Eng. 2018, 191, 54.
D. Matthies, C. Bae, G. E. S. Toombes, T. Fox, A. Bartesaghi, S. Subramaniam, K. J. Swartz, eLife 2018, 7, 37558.
R. G. Efremov, C. Gatsogiannis, S. Raunser, Methods Enzymol. 2017, 594, 1.
A. O. Oluwole, B. Danielczak, A. Meister, J. O. Babalola, C. Vargas, S. Keller, Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 2017, 56, 1919.
J. P. Renaud, A. Chari, C. Ciferri, W. T. Liu, H. W. Remigy, H. Stark, C. Wiesmann, Nat. Rev. Drug Discovery 2018, 17, 471.
T. Nakane, A. Kotecha, A. Sente, G. McMullan, S. Masiulis, P. M. G. E. Brown, I. T. Grigoras, L. Malinauskaite, T. Malinauskas, J. Miehling, T. Uchański, L. Yu, D. Karia, E. V. Pechnikova, E. de Jong, J. Keizer, M. Bischoff, J. McCormack, P. Tiemeijer, S. W. Hardwick, D. Y. Chirgadze, G. Murshudov, A. R. Aricescu, S. H. W. Scheres, Nature 2020, 587, 152.
B. Schreiber, D. Gkogkou, L. Dedelaite, J. Kerbusch, R. Hübner, E. Sheremet, D. R. T. Zahn, A. Ramanavicius, S. Facsko, R. D. Rodriguez, RSC Adv. 2018, 8, 22569.
M. L. Coluccio, F. Gentile, G. Das, A. Nicastri, A. M. Perri, P. Candeloro, G. Perozziello, R. P. Zaccaria, J. S. T. Gongora, S. Alrasheed, A. Fratalocchi, T. Limongi, G. Cuda, E. D. Fabrizio, Sci. Adv. 2015, 1, 1500487.
H. Altug, S.-H. Oh, S. A. Maier, J. Homola, Nat. Nanotechnol. 2022, 17, 5.
M. Moretti, G. Das, B. Torre, M. Allione, E. Di Fabrizio, Opt. Lasers Eng. 2016, 76, 52.
R. Intartaglia, S. Beke, M. Moretti, F. De Angelis, A. Diaspro, Lab Chip 2015, 15, 1343.
G. Das, M. M, B. Torre, M. Allione, A. Giungi, E. D.i Fabrizio, Biochem. Anal. Biochem. 2017, 6.
X. Qian, X.-H. Peng, D. O. Ansari, Q. Yin-Goen, G. Z. Chen, D. M. Shin, L. Yang, A. N. Young, M. D. Wang, S. Nie, Nat. Biotechnol. 2008, 26, 83.
M. D. Hodges, J. G. Kelly, A. J. Bentley, S. Fogarty, I. I. Patel, F. L. Martin, N. J. Fullwood, ACS Nano 2011, 5, 9535.
H. Ba, J. Rodríguez-Fernández, F. D. Stefani, J. Feldmann, Nano Lett. 2010, 10, 3006.
S. H. W. Scheres, J. Struct. Biol. 2012, 180, 519.
M. Li, Y. Yu, J. Yang, In Transient Receptor Potential Channels, (Ed: M. S. Islam), Springer Netherlands, Dordrecht 2011; pp. 1-23.
V. Y. Moiseenkova-Bell, L. A. Stanciu, I. I. Serysheva, B. J. Tobe, T. G. Wensel, Proc. Natl. Acad. Sci. 2008, 105, 7451.
H. Shigematsu, T. Sokabe, R. Danev, M. Tominaga, K. Nagayama, J. Biol. Chem. 2010, 285, 11210.
Y. Cheng, Cell 2015, 161, 450.
Y. Z. Tan, P. R. Baldwin, J. H. Davis, J. R. Williamson, C. S. Potter, B. Carragher, D. Lyumkis, Nat. Methods 2017, 14, 793.
T. Ravula, N. Z. Hardin, A. Ramamoorthy, Chem. Phys. Lipids 2019, 219, 45.
V. Maingi, P. W. K. Rothemund, ACS Nano 2021, 15, 751.
M. H. Chin, M. J. Mason, W. Xie, S. Volinia, M. Singer, C. Peterson, G. Ambartsumyan, O. Aimiuwu, L. Richter, J. Zhang, I. Khvorostov, V. Ott, M. Grunstein, N. Lavon, N. Benvenisty, C. M. Croce, A. T. Clark, T. Baxter, A. D. Pyle, M. A. Teitell, M. Pelegrini, K. Plath, W. E. Lowry, Cell Stem Cell 2009, 5, 111.
G. T. Young, A. Gutteridge, H. D. E. Fox, A. L. Wilbrey, L. Cao, L. T. Cho, A. R. Brown, C. L. Benn, L. R. Kammonen, J. H. Friedman, M. Bictash, P. Whiting, J. G. Bilsland, E. B. Stevens, Mol. Ther. 2014, 22, 1530.
S. Jiang, N. Wen, Z. Li, U. Dube, J. Del Aguila, J. Budde, R. Martinez, S. Hsu, M. V. Fernandez, N. J. Cairns, O. Harari, C. Cruchaga, C. M. Karch, Transl. Psychiatry 2018, 8, 265.
J. Nagy, J. Kobolák, S. Berzsenyi, Z. Ábrahám, H. X. Avci, I. Bock, Z. Bekes, B. Hodoscsek, A. Chandrasekaran, A. Téglási, P. Dezső, B. Koványi, E. T. Vörös, L. Fodor, T. Szél, K. Németh, A. Balázs, A. Dinnyés, B. Lendvai, G. Lévay, V. Román, Transl. Psychiatry 2017, 7, 1179.
Z. Nusser, Curr. Opin. Neurobiol. 2012, 22, 366.
E. J. Akin, L. Solé, B. Johnson, M. E. Beheiry, J.-B. Masson, D. Krapf, M. M. Tamkun, Biophys. J. 2016, 111, 1235.
C. Canale, B. Torre, D. Ricci, P. C. Braga, Methods Mol. Biol. 2011, 736, 31.
S. Ahuja, S. Mukund, L. Deng, K. Khakh, E. Chang, H. Ho, S. Shriver, C. Young, S. Lin, J. P. Johnson Jr., P. Wu, J. Li, M. Coons, C. Tam, B. Brillantes, H. Sampang, K. Mortara, K. K. Bowman, K. R. Clark, A. Estevez, Z. Xie, H. Verschoof, M. Grimwood, C. Dehnhardt, J. C. Andrez, T. Focken, D. P. Sutherlin, B. S. Safina, M. A. Starovasnik, D. F. Ortwine, et al., Science 2015, 350, aac5464.
R. García, R. Magerle, R. Perez, Nat. Mater. 2007, 6, 405.
M. Stark, C. Möller, D. J. Müller, R. Guckenberger, Biophys. J. 2001, 80, 3009.
S. Santos, N. H. Thomson, Appl. Phys. Lett. 2011, 98, 013101.
D. Martinez-Martin, E. T. Herruzo, C. Dietz, J. Gomez-Herrero, R. Garcia, Phys. Rev. Lett. 2011, 106, 198101.
J. Baniukevic, I. Hakki Boyaci, A. Goktug Bozkurt, U. Tamer, A. Ramanavicius, A. Ramanaviciene, Biosens. Bioelectron. 2013, 43, 281.
E. Das, S. Alrasheed, A. Giugni, M. Allione, B. Torre, E. Di Fabrizio, M. L. Coluccio, G. Perozziello, P. Candeloro, Nuovo Cimento Soc. Ital. Fis. 2016, 39, 547.
M. Moretti, R. Proietti Zaccaria, E. Descrovi, G. Das, M. Leoncini, C. Liberale, F. De Angelis, E. Di Fabrizio, Plasmonics 2013, 8, 25.
F. Zolea, F. Biamonte, P. Candeloro, M. Di Sanzo, A. Cozzi, A. Di Vito, B. Quaresima, N. Lobello, F. Trecroci, E. Di Fabrizio, S. Levi, G. Cuda, F. Costanzo, Free Radical Biol. Med. 2015, 89, 614.
S. Scalise, L. Scaramuzzino, V. Lucchino, C. Esposito, P. Malatesta, K. Grillone, N. Perrotti, G. Cuda, E. Immacolata Parrotta, Stem Cell Res. 2020, 102083.
V. Lucchino, L. Scaramuzzino, S. Scalise, K. Grillone, M. Lo Conte, C. Esposito, U. Aguglia, E. Ferlazzo, N. Perrotti, P. Malatesta, E. I. Parrotta, G. Cuda, Stem Cell Res. 2021, 53, 102329.
M. T. De Angelis, E. I. Parrotta, G. Santamaria, G. Cuda, Cell Death Dis. 2018, 9, 6.
F. J. Muller, B. M. Schuldt, R. Williams, D. Mason, G. Altun, E. P. Papapetrou, S. Danner, J. E. Goldmann, A. Herbst, N. O. Schmidt, J. B. Aldenhoff, L. C. Laurent, J. F. Loring, Nat. Methods 2011, 8, 315.
F. De Angelis, F. Gentile, F. Mecarini, G. Das, M. Moretti, P. Candeloro, M. L. Coluccio, G. Cojoc, A. Accardo, C. Liberale, R. P. Zaccaria, G. Perozziello, L. Tirinato, A. Toma, G. Cuda, R. Cingolani, E. Di Fabrizio, Nat. Photonics 2011, 5, 682.
E. F. Pettersen, T. D. Goddard, C. C. Huang, G. S. Couch, D. M. Greenblatt, E. C. Meng, T. E. Ferrin, J. Comput. Chem. 2004, 25, 1605.
K. Zhang, J. Struct. Biol. 2016, 193, 1.
S. Chen, G. McMullan, A. R. Faruqi, G. N. Murshudov, J. M. Short, S. H. W. Scheres, R. Henderson, Ultramicroscopy 2013, 135, 24.
P. B. Rosenthal, R. Henderson, J. Mol. Biol. 2003, 333, 721.
S. H. W. Scheres, S. Chen, Nat. Methods 2012, 9, 853.
M. Y. Nurshazwani Muhamad Mahfuz, A. Zakiah, IAES Intern. J. Artif. Intell. 2019, 8, 7.
F. Murtagh, P. Legendre, J. Classification 2014, 31, 274.
D. Nečas, P. Klapetek, Open Phys. 2012, 10, 181.
C. A. Schneider, W. S. Rasband, K. W. Eliceiri, Nat. Methods 2012, 9, 671.
J. De Gelder, K. De Gussem, P. Vandenabeele, L. Moens, J. Raman Spectrosc. 2007, 38, 1133.