使用单个染料的比度成像使Rac1和Cdc42激活的同时可视化
Christopher J MacNevin1, Alexei Toutchkine1, Daniel J Marston1
1Department of Pharmacology, The University of North Carolina at Chapel Hill , Chapel Hill, North Carolina 27599, United States.
Journal of the American Chemical Society
|February 11, 2016
概括
研究人员开发了一种新的比度生物传感器CRIB199,用于测量Cdc42蛋白活性. 这种生物传感器使用了新的 mero199 染料,可以同时观察 Cdc42 和 Rac1 的活性,从而揭示它们在细胞边缘动态中的作用.
科学领域:
- 细胞生物学
- 生物化学
- 分子成像
背景情况:
- 在体内报告内源蛋白活性的生物传感器对于了解细胞过程至关重要.
- 环境敏感的光染料经常被使用,但通常会显示强度变化,限制精确的量化.
- 分度成像需要具有激发或排放最大值的染料,这是罕见的.
研究的目的:
- 在体内测量Cdc42 (一个关键信号蛋白) 活动的新型比度生物传感器的开发.
- 引入一种具有显著溶剂依赖激发转移的环境感应染料.
- 能够同时监测活细胞中的Cdc42和Rac1活动.
主要方法:
- 开发 mero199,一种光染料,具有与溶剂极性的33纳米激发转移.
- 使用 mero199 染料创建了 CRIB199 生物传感器,用于激活 Cdc42.
- 在细胞突起中同时对CRIB199 (用于Cdc42) 和FRET传感器进行成像.
- 使用一个新的程序,EdgeProps, 与细胞边缘动态相关联.
主要成果:
- 在没有额外的光体的情况下,mero199染料能够对Cdc42活性进行比度检测.
- 同时观察显示,在细胞尾部收缩过程中,Rac1活动减少,而不是Cdc42.
- 特定突出显示Cdc42活性降低,而EdgeProps分析显示Rac1在收缩过程中的降低.
结论:
- Mero199是一种多功能染料,用于创建细胞内蛋白活性的比度生物传感器.
- Cdc42和Rac1在细胞突起动力学中起着不同的作用,而Rac1对回收至关重要.
- 开发的生物传感器和分析工具为研究体内Rho GTPase信号提供了新的能力.
