Small-molecule labeling of live cell surfaces for three-dimensional super-resolution microscopy

Journal of the American Chemical Society

Volumn 136, Issue 40, 2014, Pages 14003-14006

  Lee, Marissa K ^a   Rai, Prabin ^b   Williams, Jarrod ^b   Twieg, Robert J ^b   Moerner, W E ^a  

^a STANFORD UNIVERSITY   (United States)

^b KENT STATE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

LIVE CELL; SMALL MOLECULES; SUPER-RESOLUTION MICROSCOPY;

AMINE; LACTAM DERIVATIVE; N HYDROXYSUCCINIMIDE; RHODAMINE; BIOMATERIAL; SPIRO COMPOUND;

ACCURACY; ANIMAL CELL; ARTICLE; ASYMMETRIC CELL DIVISION; BACTERIAL CELL; BACTERIAL CHROMATOPHORE; BIOCOMPATIBILITY; CAULOBACTER CRESCENTUS; CELL LABELING; CELL SIZE; CELL STRUCTURE; CELL SURFACE; CELLULAR DISTRIBUTION; CONTROLLED STUDY; COVALENT BOND; MICROSCOPY; NONHUMAN; PHOTOACTIVATION; SPECTRAL SENSITIVITY; THREE DIMENSIONAL IMAGING; THREE DIMENSIONAL SUPER RESOLUTION MICROSCOPY; CAULOBACTER VIBRIOIDES; CELL SURVIVAL; CHEMISTRY; METABOLISM; STAINING;

BIOCOMPATIBLE MATERIALS; CAULOBACTER CRESCENTUS; CELL SURVIVAL; IMAGING, THREE-DIMENSIONAL; MICROSCOPY; RHODAMINES; SPIRO COMPOUNDS; STAINING AND LABELING;

EID: 84907942514     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja508028h     Document Type: Article

References (45)

1. Cava, F.; Kuru, E.; Brun, Y. V.; de Pedro, M. A. Curr. Opin. Microbiol. 2013, 16, 731-737
2. Kuru, E.; Hughes, H. V.; Brown, P. J.; Hall, E.; Tekkam, S.; Cava, F.; de Pedro, M. A.; Brun, Y. V.; VanNieuwenhze, M. S. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 12519-12523
3. Betzig, E.; Patterson, G. H.; Sougrat, R.; Lindwasser, O. W.; Olenych, S.; Bonifacino, J. S.; Davidson, M. W.; Lippincott-Schwartz, J.; Hess, H. F. Science 2006, 313, 1642-1645
4. Rust, M. J.; Bates, M.; Zhuang, X. Nat. Methods 2006, 3, 793-796
5. Hess, S. T.; Girirajan, T. P. K.; Mason, M. D. Biophys. J. 2006, 91, 4258-4272
6. Sharonov, A.; Hochstrasser, R. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 18911-18916
7. Dickson, R. M.; Cubitt, A. B.; Tsien, R. Y.; Moerner, W. E. Nature 1997, 388, 355-358
8. Fölling, J.; Belov, V.; Kunetsky, R.; Medda, R.; Schönle, A.; Egner, A.; Bossi, M.; Hell, S. W. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 6266-6270
9. Heilemann, M.; Dedecker, P.; Hofkens, J.; Sauer, M. Laser Photon. Rev. 2009, 3, 180-202
10. Marriott, G.; Mao, S.; Sakata, T.; Ran, J.; Jackson, D. K.; Petchprayoon, C.; Gomez, T. J.; Warp, E.; Tulyathan, O.; Aaron, H. L.; Isacoff, E. Y.; Yan, Y. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2008, 105, 17789-17794
11. Uno, K.; Niikura, H.; Morimoto, M.; Ishibashi, Y.; Miyasaka, H.; Irie, M. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 13558-13564
12. Subach, F. V.; Patterson, G. H.; Manley, S.; Gillette, J. M.; Lippincott-Schwartz, J.; Verkhusha, V. V. Nat. Methods 2009, 6, 153-159
13. Lord, S. J.; Conley, N. R.; Lee, H.-D.; Samuel, R.; Liu, N.; Twieg, R. J.; Moerner, W. E. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 9204-9205
14. Schwering, M.; Kiel, A.; Kurz, A.; Lymperopoulos, K.; Sprödefeld, A.; Kramer, R.; Herten, D. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 2940-2945
15. Vogelsang, J.; Cordes, T.; Forthmann, C.; Steinhauer, C.; Tinnefeld, P. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106, 8107-8112
16. Lee, M. K.; Williams, J.; Twieg, R. J.; Rao, J.; Moerner, W. E. Chem. Sci. 2013, 4, 220-225
17. Conley, N. R.; Biteen, J. S.; Moerner, W. E. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 11878-11880
18. Dempsey, G. T.; Bates, M.; Kowtoniuk, W. E.; Liu, D. R.; Tsien, R. Y.; Zhuang, X. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 18192-18193
19. Dempsey, G. T.; Vaughan, J. C.; Chen, K. H.; Bates, M.; Zhuang, X. Nat. Methods 2011, 8, 1027-1036
20. Heilemann, M.; van de Linde, S.; Schüttpelz, M.; Kasper, R.; Seefeldt, B.; Mukherjee, A.; Tinnefeld, P.; Sauer, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 6172-6176
21. Patterson, G. H.; Lippincott-Schwartz, J. Science 2002, 297, 1873-1877
22. Ando, R.; Mizuno, H.; Miyawaki, A. Science 2004, 306, 1370-1373
23. Szent-Gyorgyi, C.; Schmidt, B. F.; Creeger, Y.; Fisher, G. W.; Zakel, K. L.; Adler, S.; Fitzpatrick, J. A. J.; Woolford, C. A.; Yan, Q.; Vasilev, K. V.; Berget, P. B.; Bruchez, M. P.; Jarvik, J. W.; Waggoner, A. Nat. Biotechnol. 2008, 26, 235-240
24. Thompson, R. E.; Larson, D. R.; Webb, W. W. Biophys. J. 2002, 82, 2775-2783
25. Lord, S. J.; Lee, H. D.; Moerner, W. E. Anal. Chem. 2010, 82, 2192-2203
26. Swulius, M. T.; Jensen, G. J. J. Bacteriol. 2012, 194, 6382-6386
27. Gahlmann, A.; Moerner, W. E. Nat. Rev. Microbiol. 2014, 12, 9-22
28. Knauer, K. H.; Gleiter, R. Angew. Chem., Int. Ed. 1977, 16, 113-113
29. Willwohl, H.; Wolfrum, J.; Gleiter, R. Laser Chem. 1989, 10, 63-72
30. Kim, H. N.; Lee, M. H.; Kim, H. J.; Kim, J. S.; Yoon, Y. Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 1465-1472
31. Wu, L.; Dai, Y.; Marriott, G. Org. Lett. 2011, 13, 2018-2021
32. Chen, X.; Pradhan, T.; Wang, F.; Kim, J. S.; Yoon, J. Chem. Rev. 2012, 112, 1910-1956
33. Ram, S.; Prabhat, P.; Ward, E. S.; Ober, R. J. Opt. Exp. 2009, 17, 6881-6898
34. Juette, M. F.; Gould, T. J.; Lessard, M. D.; Mlodzianoski, M. J.; Nagpure, B. S.; Bennett, B. T.; Hess, S. T.; Bewersdorf, J. Nat. Methods 2008, 5, 527-529
35. Huang, B.; Wang, W.; Bates, M.; Zhuang, X. Science 2008, 319, 810-813
36. Greengard, A.; Schechner, Y. Y.; Piestun, R. Opt. Lett. 2006, 31, 181-183
37. Pavani, S. R. P.; Thompson, M. A.; Biteen, J. S.; Lord, S. J.; Liu, N.; Twieg, R. J.; Piestun, R.; Moerner, W. E. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106, 2995-2999
38. Thompson, M. A.; Lew, M. D.; Badieirostami, M.; Moerner, W. E. Nano Lett. 2010, 10, 211-218
39. Lew, M. D.; Lee, S. F.; Ptacin, J. L.; Lee, M. K.; Twieg, R. J.; Shapiro, L.; Moerner, W. E. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2011, 108, E1102-E1110
40. Badieirostami, M.; Lew, M. D.; Thompson, M. A.; Moerner, W. E. Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 161103
41. Grover, G.; Pavani, S. R. P.; Piestun, R. Opt. Lett. 2010, 35, 3306-3308
42. Gahlmann, A.; Ptacin, J. L.; Grover, G.; Quirin, S.; von Diezmann, A. R. S.; Lee, M. K.; Backlund, M. P.; Shapiro, L.; Piestun, R.; Moerner, W. E. Nano Lett. 2013, 13, 987-993
43. Laub, M. T.; Shapiro, L.; McAdams, H. H. Annu. Rev. Genet. 2007, 41, 429-441
44. Amat, F.; Comolli, L. R.; Nomellini, J. F.; Moussavi, F.; Downing, K. H.; Smit, J.; Horowitz, M. J. Bacteriol. 2010, 192, 5855-5865
45. Jones, H. C.; Schmidt, J. M. J. Bacteriol. 1973, 116, 466-470