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Diffusion of sphingomyelin and myelin oligodendrocyte glycoprotein in the membrane of OLN-93 oligodendroglial cells studied by fluorescence correlation spectroscopy - 01/01/05

Doi : 10.1016/j.crvi.2005.09.008 
Ellen Gielen a, Jo Vercammen b, Jan Sýkora c, Jana Humpolickova c, Martin vandeVen a, Alés Benda c, Niels Hellings a, Martin Hof c, Yves Engelborghs b, Paul Steels a, Marcel Ameloot a,
a Biomedical Research Institute, Hasselt University, transnationale Universiteit Limburg (tUL), Universitaire Campus Bldgs. D and A, B-3590 Diepenbeek, Belgium 
b Biochemistry Department, K.U. Leuven, Celestijnenlaan 200D, B-3001 Heverlee, Belgium 
c J. Heyrovský Institute of Physical Chemistry, Academy of Sciences of the Czech Republic, Dolejškova 3, 18223, Prague 8, Czech Republic 

Corresponding author.

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Presented in the framework of the European Workshop on Fluorescence Correlation - Spectroscopy Techniques Applications in Biology, Medicine and Pharmacology, Faculty of Medicine of Paris-Sud, Le Kremlin-Bicêtre, France, 24 & 25 March 2005

Abstract

Evidence has been accumulated that the plasma membrane of various mammalian cell types is heterogeneous in structure and may contain lipid microdomains (lipid rafts). This study focuses on the membrane organization of living oligodendrocytes, which are the myelin-producing cells of the central nervous system. Fluorescence correlation spectroscopy (FCS) was used to monitor the lateral diffusion of a lipid and of a protein in the oligodendroglial cell line OLN-93. The lipid was fluorescently labelled sphingomyelin (Bodipy FL-C5 SM). The protein was the myelin oligodendrocyte glycoprotein (MOG). In order to monitor the lateral diffusion of MOG, OLN-93 cells were transfected with a MOG-EGFP (enhanced green fluorescent protein) fusion plasmid. The measurements were performed at room temperature. FCS data were analyzed for two-dimensional (2D) diffusion according to three models which all included a triplet fraction: (a) 2D 1 component (2D1C), (b) 2D anomalous diffusion (2D1Cα), and (c) 2D 2 components (2D2C). Preliminary results indicate that for the lipid case, the best fits are obtained with 2D2C. In the case of MOG-EGFP, 2D2C and 2D1Cα give fits of similar quality. The parameter estimates obtained with 2D1Cα, however, have a lower standard deviation. The anomaly parameter for MOG-EGFP is  . To cite this article: E. Gielen et al., C. R. Biologies 328 (2005).

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Résumé

Il semble de mieux en mieux établi que la membrane plasmique de nombreux types cellulaires de mammifères est hétérogène et composée de micro-domaines lipidiques (radeaux lipidiques ou lipid rafts). Dans ce travail, nous nous sommes intéressés à lʼorganisation membranaire des oligodendrocytes, les cellules myélinisantes du système nerveux central. Nous avons utilisé la spectroscopie à corrélation de fluorescence (fluorescence correlation spectroscopy, FCS) pour mesurer la diffusion latérale dʼun lipide et dʼune protéine dans la lignée cellulaire oligodendrogliale OLN-93. Le lipide était la sphingomyéline marquée de façon fluorescente (Bodipy FL-C5 SM). La protéine était la glycoprotéine de la myéline oligodendrocytaire (MOG). Pour mesurer la diffusion latérale de la MOG, les cellules OLN-93 ont été transfectées à lʼaide dʼune fusion vecteur MOG-EGFP (enhanced green fluorescent protein). Les mesures ont été réalisées à température ambiante. Les données de FCS ont été analysées pour étudier la diffusion en deux dimensions (2D) selon trois modèles indépendants, incluant chacun une fraction de triplet : (a) 2D à un composant (2D1Cα), (b) 2D à diffusion anormale et (c) 2D à deux composants (2D2C). Nos résultats préliminaires suggèrent que, dans le cas de la sphingomyéline, les meilleures tendances sont obtenues avec le modèle 2D2C. Dans le cas de la MOG-EGFP, les modèles 2D2C et 2D1Cα donnent des prévisions de qualités similaires. Les estimations paramétriques obtenues avec le modèle 2D1Cα ont cependant une déviation standard plus faible. Le paramètre dʼanormalité pour la MOG-EGFP est de  . Pour citer cet article : E. Gielen et al., C. R. Biologies 328 (2005).

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : OLN-93, FCS, MOG, Sphingomyelin, Rafts, Oligodendrocyte, Anomalous diffusion

Mots-clés : OLN-93, FCS, MOG, Sphingomyéline, Rafts (radeaux lipidiques), Oligodendrocyte, Diffusion anormale


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Vol 328 - N° 12

P. 1057-1064 - décembre 2005 Retour au numéro
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