在受控环境中,mEGFP-linker-mScarlet-I拥挤生物传感器的双光子兴奋状态动态
Sarah A Mersch1, Sarah Bergman1, Erin D Sheets1
1Department of Chemistry and Biochemistry, Swenson College of Science and Engineering, University of Minnesota Duluth, Duluth, MN 55812, USA. aaheikal@d.umn.edu.
Physical chemistry chemical physics : PCCP
|January 17, 2024
概括
我们开发了一种新的基因编码传感器 (GE2.3),用于测量细胞中的宏分子拥挤. 这个传感器使用弗斯特尔共振能量转移 (FRET) 来量化拥挤,使细胞内环境的映射成为可能.
科学领域:
- 生物物理学的生物物理.
- 细胞生物学 细胞生物学
- 生物化学 生物化学
背景情况:
- 大分子拥挤显著影响细胞过程,如扩散和蛋白质折叠.
- 绘制细胞内拥挤的地图需要基因编码的,特定地点的传感器用于定量,非侵入性的光微光谱学.
研究的目的:
- 用时间分辨率的两光子光测量来描述新型宏分子拥挤传感器 (GE2.3) 的环境灵敏度.
- 通过福斯特共振能量转移 (FRET) 分析,验证GE2.3对量化宏分子拥挤的实用性.
主要方法:
- 在生物模拟拥挤溶液 (Ficoll-70) 中利用时间解析的mEGFP-linker-mScarlet-I (GE2.3) 两光子光测量.
- 分析了福斯特共振能量转移 (FRET) 效率和供体光寿命 (mEGFP) 作为拥挤度的函数.
- 进行了时间解析的光脱极化异性变异,以研究旋转动力学和杆灵活性.
主要成果:
- GE2.3对宏分子拥挤表现出敏感性,FRET效率量化了环境依赖.
- 旋转动力学分析提供了关于左侧灵活性和结构崩在拥挤环境中的自由能量收益的见解.
- 建立了合理传感器设计的基础,最大限度地减少细胞自光干扰.
结论:
- GE2.3是一种有前途的基因编码传感器,用于绘制细胞内宏分子拥挤的地图.
- 这项研究为未来的GE2.3在各种生理条件下的*in vivo*应用提供了必要的数据.
- 这项工作推动了用于细胞研究的生物环境传感器的开发.
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