通过HaloTag技术可视化hiPSC衍生单细胞和器官中的PIEZO1定位和活动
Gabriella A Bertaccini1,2, Ignasi Casanellas1,2, Elizabeth L Evans1,2
1Department of Physiology and Biophysics, University of California, Irvine, CA, USA.
bioRxiv : the preprint server for biology
|January 8, 2024
概括
研究人员开发了一种新的方法来可视化人体细胞和组织中的PIEZO1蛋白活性. 这种化学遗传平台可以精确追踪PIEZO1,有助于理解机械转导和疾病.
科学领域:
- 生物物理学的生物物理.
- 细胞生物学 细胞生物学
- 生物技术是生物技术.
背景情况:
- PIEZO1通道是参与各种生理过程的关键机械传感器.
- 可视化内源PIEZO1活动和局部化对于理解其功能至关重要.
- 现有的方法可能缺乏在复杂的人类系统中研究PIEZO1的分辨率或适用性.
研究的目的:
- 开发一种新的化学遗传平台,用于可视化和监测人体细胞和组织内源性PIEZO1活性.
- 为了使生理学和临床相关研究的人类PIEZO1.1.
- 为了促进在人体三维组织模型中研究PIEZO1机械传导.
主要方法:
- 人类诱导多能干细胞 (hiPSCs) 经过基因工程改造,以表达与内源PIEZO1.1融合的HaloTag.
- 利用先进的成像技术,包括光片显微镜.
- 采用Ca2+敏感的HaloTag配体,用于对通道活性进行非侵入性监测.
主要成果:
- 建立了一个hiPSC线,精确可视化了PIEZO1本地化动态.
- 实现了高时间分辨率的PIEZO1通道活动的非侵入性实时监测.
- 在hiPSC衍生的神经器官中证明了PIEZO1的分子级成像.
结论:
- PIEZO1-HaloTag hiPSC平台为研究人类系统中的机械传导提供了一个强大的工具.
- 这项技术有助于研究PIEZO1在健康和疾病中的作用.
- 提高了阐明疾病机制和开发针对PIEZO1相关疾病的向治疗方法的潜力.
