荧光探针-双发射 I 追踪活细胞内线粒体溶酶体相互作用的双标记探针

有机技术 荧光染料技术
尹教授    2021-01-06    522
研究进展:线粒体溶酶体的相互作用对维持细胞内稳态至关重要。监测线粒体溶酶体的相互作用至少需要两种不同发射光谱的荧光探针,小分子染料或荧光蛋白。近年来,多种荧光探针被开发用以提高超分辨率成像在探测线粒体溶酶体相互作用方面的性能。然而,这些探针仅显示共定位,不能有效地跟踪线粒体溶酶体功能相互作用的动态变化。

解决方案:在本文中,作者开发了一种基于香豆素的半花菁双标记探针Coupa,一方面,半花菁部分可以与线粒体中的活性硫(GSH)反应,仅香豆素体系发出蓝色荧光进行线粒体标记,另一方面,Coupa可以被溶酶体吞噬,从而使溶酶体被标记上红色发射(图1),且红蓝色荧光强度的相关性表明线粒体溶酶体在有丝分裂自噬过程中相互作用的进展。此外,由于Coupa的荧光对黏度敏感,因此,Coupa能够精确定位线粒体-溶酶体接触的位置,并揭示与线粒体溶酶体接触相关的线粒体局部黏度的增加(图2)。

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图1:Coupa的化学结构和各功能部分的作用(上);活性硫存在下Coupa的荧光发射图(下)。

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2Coupa通过SIM成像监测线粒体溶酶体在线粒体自噬中的相互作用(上);未处理HeLa细胞与CoupaMTG共染色显示线粒体-溶酶体接触(MLC)事件。

结论:本文介绍了一种具有良好细胞渗透性、生物相容性、黏性响应的小型有机分子探针Coupa,并将其用于监测活细胞中线粒体和溶酶体的动态相互作用,为定位和动态跟踪活细胞中线粒体溶酶体相互作用提供了一个有吸引力的工具。

参考文献Kai Zhang, Weijiang He, Zijian Guo, Jiajie Diao et al. A dual-labeling probe to track functional mitochondria–lysosome interactions in live cells. Nat. Commun. 202011, 6290.


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