遺伝的にコードするキノリンは染色体の電荷を逆転させ,酸性水泡における光タンパク質の明るさを可能にします

科学分野:

• 細胞生物学
• 生物化学
• 分子イメージング

背景:

• 酸性水泡や臓器は 細胞内細胞分裂や分解などに 重要な役割を果たします
• 従来の光タンパク質は,酸性pHではしばしば非光であり,これらの臓器の視覚化を阻害する.
• 既存の光レポーターは背景の騒音を引き起こし,酸性細胞の研究を複雑にします.

研究 の 目的:

• 酸性環境では特に明るい新種の光タンパク質を開発する
• 酸性細胞環境のイメージングにおける既存の光タンパク質の限界を克服する.
• 酸性水泡と臓器内の分子の空間時間解像度研究を可能にします.

主な方法:

• EGFP染色体にキノリンを含むアミノ酸 (Qui) を組み込むことで,酸を明るくする光タンパク質 (abFP) を設計した.
• 酸性pHで光度を増やすために染色体の電荷特性を修正した.
• in vitro,E. coli,および哺乳類の細胞におけるabFPタグされた受容体のイメージングを含む,検証されたabFP性能.

主要な成果:

• 新型abFPは酸性pHで強い光を示し,中性pHでは非光であり,典型的なpH-光プロフィールを逆転させます.
• Quiの組み込みは,pH依存の光をもたらした,カチオンの染色体をもたらした.
• abFPで標識されたタンパク質は,EGFPで標識されたタンパク質とは異なり,背景干渉なしにリソソームで成功しました.

結論:

• クイ-レンダリングされたカチオン色素子戦略は,酸特異の光プローブを開発するための新しいアプローチを提供します.
• abFPは,背景が少ない酸性水泡と臓器に関連した分子を研究するための強力なツールを提供します.
• この戦略は,さまざまなモデルシステムで高度な酸性イメージングのためのカラーパレットを作成するために拡張できます.