EXPRESSION OF FARNESYLATED EGFP IN PRIMARY NEOCORTEX CULTURE NEURONS RESULTS IN IMPAIRS DENDRITIC SPIKE DEVELOPMENT

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Genetically encoded fluorescent proteins are widely used in biological research in general and in neurobiology in particular. When using these tools, it is important that the expression of the fluorescent protein does not disrupt the natural physiological processes in the cell. Addition of the farnesylation motif to fluorescent proteins leads to their anchoring in the plasma membrane, which is often used to visualize fine details of cell morphology, such as dendritic spines. In our work, we investigated the development of spines in primary cultured neocortical neurons by transfecting cells with farnesylated and unmodified EGFP by electroporation in suspension on the day of planting. It was found that neurons expressing farnesylated EGFP demonstrate pronounced disturbances in spine development, in particular, these cells were characterized by longer spines with more filopodia-like structures, which is typical for various pathological conditions. Therefore, when using farnesylated fluorescent proteins in experiments, it is necessary to take into account their possible negative impact on the development of various membrane structures of the cell, in particular neuronal spines.

About the authors

G. R. Smirnova

Institute of Higher Nervous Activity and Neurophysiology, RAS

Email: malyshev@ihna.ru
Moscow, Russia

O. S. Idzhilova

Institute of Higher Nervous Activity and Neurophysiology, RAS

Email: malyshev@ihna.ru
Moscow, Russia

A. Abonakour

Institute of Higher Nervous Activity and Neurophysiology, RAS

Author for correspondence.
Email: malyshev@ihna.ru
Moscow, Russia

A. Y. Malyshev

Institute of Higher Nervous Activity and Neurophysiology, RAS

Email: malyshev@ihna.ru
Moscow, Russia

References

  1. Day R.N., Davidson M.W. // Chem. Soc. Rev. 2009. V. 38. P. 2887–2921.
  2. Cranfill P.J., Sell B.R., Baird M.A., Allen J.R., Lavagnino Z., de Gruiter H.M., Kremers G.-J., Davidson M.W., Ustione A., Piston D.W. // Nat. Methods. 2016. V. 13. P. 557–562.
  3. Cormack B.P., Valdivia R.H., Falkow S. // Gene. 1996. V. 173. P. 33–38.
  4. Kostyuk A.I., Demidovich A.D., Kotova D.A., Belousov V. V, Bilan D.S. // Int. J. Mol. Sci. 2019. V. 20. P. 4200.
  5. Craven S.E., El-Husseini A.E., Bredt D.S. // Neuron. 1999. V. 22. P. 497–509.
  6. Grabrucker A.M., Vaida B., Bockmann J., Boeckers T.M. // J. Neurosci. Methods. 2009. V. 181. P. 227–234.
  7. Cane M., Maco B., Knott G., Holtmaat A. // J. Neurosci. 2014. V. 34. P. 2075–2086.
  8. Lim S.T., Antonucci D.E., Scannevin R.H., Trimmer J.S. // Neuron. 2000. V. 25. P. 385–397.
  9. Kitamura A., Nakayama Y., Kinjo M. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2015. V. 463. P. 401–406.
  10. Lu J., Wu T., Zhang B., Liu S., Song W., Qiao J., Ruan H. // Cell Commun. Signal. 2021. V. 19. P. 60.
  11. Амая М., Айзенхабер Б., Айзенхабер Ф., ван Хук М.Л. // Молекулярная биология. 2013. Т. 47. С. 717–730.
  12. Kim A.K., Wu H.D., Inoue T. // Sci. Rep. England, 2021. V. 11. P. 16421.
  13. Watts S.D., Suchland K.L., Amara S.G., Ingram S.L. // PLoS One. 2012. V. 7 P. e35373–e35373.
  14. Rodgers W. // Biotechniques. 2002. V. 32 P. 1044–1051.
  15. Keiser M.S., Chen Y.H., Davidson B.L. // Curr. Protoc. Mouse Biol. 2018. V. 8. e57
  16. Yuste R. Dendritic Spines. The MIT Press, 2010.
  17. Son J., Snng S., Lee S., Chang S., Kim M. // J. Microsc. 2011. V. 241. P. 261–272.
  18. Hayashi Y., Majewska A.K. // Neuron. 2005. V. 46. P. 529–532.
  19. Bourne J., Harris K.M. // Curr. Opin. Neurobiol. 2007. V. 17. P. 381–386.
  20. Fiala J.C., Feinberg M., Popov V., Harris K.M. // J. Neurosci. 1998. V. 18. P. 8900–8911.
  21. Wisniewski K.E., Segan S.M., Miezejeski C.M., Sersen E.A., Rudelli R.D.// Am. J. Med. Genet. 1991. V. 38. P. 476–480.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».