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Nuclei Isolation and Super-Resolution Structured Illumination Microscopy for Examining Nucleoporin Alterations in Human Neurodegeneration

核孔蛋白 核孔 核质 神经退行性变 生物 细胞生物学 肌萎缩侧索硬化 失智症 核运输 神经科学 计算生物学 细胞质 疾病 细胞核 病理 痴呆 医学 核仁
作者
Alyssa N. Coyne,Jeffrey D. Rothstein
出处
期刊:Journal of Visualized Experiments [MyJoVE Corporation]
卷期号: (175) 被引量:1
标识
DOI:10.3791/62789
摘要

The nuclear pore complex (NPC) is a complex macromolecular structure comprised of multiple copies of ~30 different nucleoporin proteins (Nups). Collectively, these Nups function to regulate genome organization, gene expression, and nucleocytoplasmic transport (NCT). Recently, defects in NCT and alterations to specific Nups have been identified as early and prominent pathologies in multiple neurodegenerative diseases, including Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS), Alzheimer's Disease (AD)/Frontotemporal Dementia (FTD), and Huntington's Disease (HD). Advances in both light and electron microscopy allow for a thorough examination of sub-cellular structures, including the NPC and its Nup constituents, with increased precision and resolution. Of the commonly used techniques, super-resolution structured illumination microscopy (SIM) affords the unparalleled opportunity to study the localization and expression of individual Nups using conventional antibody-based labeling strategies. Isolation of nuclei prior to SIM enables the visualization of individual Nup proteins within the NPC and nucleoplasm in fully and accurately reconstructed 3D space. This protocol describes a procedure for nuclei isolation and SIM to evaluate Nup expression and distribution in human iPSC-derived CNS cells and postmortem tissues.

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