Spectral imaging of FRET‐based sensors reveals sustained cAMP gradients in three spatial dimensions
Notice bibliographique
Résumé
Cyclic AMP is a ubiquitous second messenger that orchestrates a variety of cellular functions over different timescales. The mechanisms underlying specificity within this signaling pathway are still not well understood. Several lines of evidence suggest the existence of spatial cAMP gradients within cells, and that compartmentalization underlies specificity within the cAMP signaling pathway. However, to date, no studies have visualized cAMP gradients in three spatial dimensions (3D: x, y, z).This is in part due to the limitations of FRET-based cAMP sensors, specifically the low signal-to-noise ratio intrinsic to all intracellular FRET probes. Here, we overcome this limitation, at least in part, by implementing spectral imaging approaches to estimate FRET efficiency when multiple fluorescent labels are used and when signals are measured from weakly expressed fluorescent proteins in the presence of background autofluorescence and stray light. Analysis of spectral image stacks in two spatial dimensions (2D) from single confocal slices indicates little or no cAMP gradients formed within pulmonary microvascular endothelial cells (PMVECs) under baseline conditions or following 10 min treatment with the adenylyl cyclase activator forskolin. However, analysis of spectral image stacks in 3D demonstrates marked cAMP gradients from the apical to basolateral face of PMVECs. Results demonstrate that spectral imaging approaches can be used to assess cAMP gradients-and in general gradients in fluorescence and FRET-within intact cells. Results also demonstrate that 2D imaging studies of localized fluorescence signals and, in particular, cAMP signals, whether using epifluorescence or confocal microscopy, may lead to erroneous conclusions about the existence and/or magnitude of gradients in either FRET or the underlying cAMP signals. Thus, with the exception of cellular structures that can be considered in one spatial dimension, such as neuronal processes, 3D measurements are required to assess mechanisms underlying compartmentalization and specificity within intracellular signaling pathways.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».