长期超分辨率的线粒体内膜成像,使用脂质探头
Shuai Zheng1, Neville Dadina1, Deepto Mozumdar2
1Department of Chemistry, University of California, Berkeley, Berkeley, CA, USA.
Nature chemical biology
|October 19, 2023
概括
研究人员开发了新的探针来可视化活细胞内线粒体内膜 (IMM). 这些高密度环境敏感 (HIDE) 探测器提供了更好的成像分辨率和光漂白耐受性,没有遗传修饰.
科学领域:
- 细胞生物学 细胞生物学
- 线粒体生物学 线粒体生物学
- 生物化学 生物化学
背景情况:
- 内线粒体膜 (IMM) 对于细胞能量生产和恒温至关重要.
- 了解IMM动态是理解线粒体健康和细胞功能的关键.
- 目前IMM的成像技术在分辨率,光稳定性和细胞兼容性方面存在局限性.
研究的目的:
- 开发一种新型的细胞透射探针,用于在活细胞中高分辨率成像IMM.
- 使用一种新的小分子MAO-N3.3来制造高密度的环境敏感 (HIDE) 探针.
- 评估探针在各种显微镜技术和细胞类型,包括原始细胞的实用性.
主要方法:
- 细胞透小分子MAO-N3.3的合成和表征.
- 通过将MAO-N3与光剂结合,组装高密度环境敏感 (HIDE) 探针.
- 在活细胞成像中应用HIDE探针,使用共聚焦,结构化照明,单分子定位和刺激辐射耗尽显微镜.
- 在模型细胞系和初级心肌细胞中评估探针毒性.
- 线粒体动态的长期成像 (长达12.5小时).
主要成果:
- MAO-N3 能够组装 HIDE 探针,在活细胞中选择性标记 IMM.
- 与传统探针相比,HIDE探针显示出明显改善的抗光漂白性能.
- 通过多种先进的显微镜技术,成像实现了出色的空间和时间分辨率.
- 探针对模型细胞系和初级心肌细胞无毒,即使在压力条件下.
- 线粒体动态可视化长时间 (12.5小时) 没有遗传操纵.
结论:
- 基于MAO-N3的HIDE探针为研究IMM动态提供了强大的,非侵入性的工具.
- 这些探头克服了现有方法的局限性,使线粒体功能的高分辨率,长期成像成为可能.
- 这项技术促进了对线粒体健康和细胞平衡的全面调查.
