Una sonda fotoactivada para imágenes de súper resolución de la actividad enzimática en células vivas

Área de la Ciencia:

• Biología Química
• Imágenes moleculares
• Enzimología

Sus antecedentes:

• La actividad de la esterasa es crucial en los procesos biológicos, pero su localización y dinámica precisas son difíciles de estudiar.
• Los métodos existentes a menudo carecen de la sensibilidad y resolución para visualizar la actividad enzimática a nivel de una sola molécula.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una sonda fluorogénica de doble activación para detectar la actividad de la esterasa con resolución de una sola molécula.
• Para permitir imágenes de súper resolución de la actividad de la esterasa en células vivas.
• Para demostrar la utilidad de la sonda en el estudio de inhibidores de enzimas.

Principales métodos:

• Desarrollo de una sonda fluorogénica a base de diazoindona.
• Utilizando el reordenamiento de Wolff para la generación de señales sobre la pre-activación de la esterasa.
• Empleando microscopía de localización de una sola molécula (SMLM) para imágenes de súper resolución.
• Estudios de imágenes y soluciones de células vivas para validar el rendimiento y la selectividad de la sonda.

Principales resultados:

• La sonda exhibe doble activabilidad, generando un colorante rodol fluorescente sólo después de la pre-activación de la esterasa y la fotoirradicación.
• El colorante fotoactivado permanece localizado debido al enlace covalente con las macromoléculas celulares, evitando la difusión.
• SMLM reconstruyó con éxito imágenes de superresolución de la actividad de la esterasa.
• La inhibición de la carboxilesterasa humana I y II alteró significativamente el número y la distribución de las señales detectadas.

Conclusiones:

• Se estableció un nuevo mecanismo de detección para la detección de una sola molécula de actividad enzimática.
• La sonda desarrollada proporciona una resolución espacial sin precedentes para visualizar la actividad de la esterasa en células vivas.
• Este enfoque tiene potencial para estudiar varios objetivos enzimáticos y sus funciones en los sistemas biológicos.