Single-Cell Force Spectroscopy of Interaction of Lipopolysaccharides from Yersinia pseudotuberculosis and Yersinia pestis with J774 Macrophage Membrane Using Optical Tweezers


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

In order to investigate quantitatively the role of lipopolysaccharides (LPS) from outer bacterial membrane at the initial state of bacterium adhesion to a host cell membrane, a model system for single cell force spectroscopy was developed and used. The system comprised of an LPS-coated microsphere placed into optical trap and a J774 macrophage being approached the microsphere to initiate their binding and then moved back to rupture the bond. An “object shadow” phenomenon was discovered, manifested as large-scale variations of the signal of photodetector registering the trapped microsphere displacement, such variations emerging long before the actual interaction between the macrophage and microsphere. The theory and the measurements technique were developed for registration of the force required for detachment of bounded microsphere from the object investigated by means of optical tweezers under the “object shadow” conditions. Characteristic spectra of binding force between J774 macrophage and microspheres functionalized with various LPS, as well as LPS plus complementary antibodies preparations were obtained at the rate of detachment force application of 3–6 pN/s. Force spectrum characteristic of Yersinia pseudotuberculosis LPS possessing O-antigen had a maximum at ~14 pN with half-width of ~23 pN. The treatment of O-antigen with complementary antibodies resulted in transformation of this spectrum into a spectrum with maximum at ~10 pN and half-width of ~14 pN, being almost identical to the spectrum of Y. pestis LPS devoid of O-antigen, with a maximum at ~9 pN and half-width of ~13 pN. A possible mechanism of force spectra formation has been proposed under assumptions of nonspecific binding of O-antigen and probable receptor-type binding of LPS core region to the macrophage surface. The elastic modulus of macrophage envelope, as estimated using analysis of displacement of the contacting microsphere as an indenter, was ≈0.17 pN/nm.

Об авторах

A. Byvalov

Vyatka State University; Institute of Physiology, Komi Research Center, Ural Branch

Email: vlkononenko@gmail.com
Россия, Kirov, 610000; Syktyvkar, 167982

V. Kononenko

Emanuel Institute of Biochemical Physics; Dmitry Rogachev National Medical Research Center of Pediatric Hematology

Автор, ответственный за переписку.
Email: vlkononenko@gmail.com
Россия, Moscow, 119334; Moscow, 117997

I. Konyshev

Vyatka State University; Institute of Physiology, Komi Research Center, Ural Branch

Email: vlkononenko@gmail.com
Россия, Kirov, 610000; Syktyvkar, 167982

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2018

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».