Dual-wavelength stopped-flow analysis of the lateral and longitudinal assembly kinetics of vimentin
Notice bibliographique
Résumé
Vimentin is a highly charged intermediate filament protein that inherently forms extended dimeric coiled-coils, which serve as the basic building blocks of intermediate filaments. Under low ionic strength conditions, vimentin filaments dissociate into uniform tetrameric complexes of two anti-parallel oriented, half-staggered coiled-coil dimers. By addition of salt, vimentin tetramers spontaneously reassemble into filaments in a time-dependent process: i) lateral assembly of tetramers into unit-length filaments (ULFs); ii) longitudinal annealing of ULFs; iii) longitudinal assembly of filaments coupled with subsequent radial compaction. To independently determine the lateral and longitudinal assembly kinetics, we measure with a stopped-flow instrument the static light scattering signal at two different wavelengths (405 and 594 nm) with a temporal resolution of 3 ms, and analyze the signals based on Rayleigh-Gans theory. This theory considers that the intensity of the scattered light depends not only on the molecular weight of the scattering object but also on its shape. This shape-dependence is more pronounced at shorter wavelengths, allowing us to decompose the scattered light signal into its components arising from lateral and longitudinal filament assembly. We demonstrate that both the lateral and longitudinal filament assembly kinetics increase with salt concentration. Significance statement The proper formation of intermediate filament (IF) networks in the cytoplasm is important for numerous cell functions. Here, we present a stopped-flow method for measuring the in-vitro assembly kinetics of intermediate filaments with a temporal resolution of 3 ms using static light scattering at two different wavelengths. This allows us to compute the shape factor of the assembly products based on Rayleigh-Gans light scattering theory. From the shape factor, we can separately measure the lateral assembly of tetramers into unit-length filaments (ULFs), and the longitudinal annealing of ULFs and longer filaments. For the IF protein vimentin, we find that with increasing salt concentrations, both the lateral and longitudinal assembly rates increase, and unstable, hyper-aggregated assembly complexes emerge.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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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 tête enseignante, 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 ».