在现场SERS对活细胞上蛋白质特异性甘氨酸氧化的成像,以定量可视化病原体-细胞相互作用
Yuru Wang1, Shan Wu1, Yuanjiao Yang1
1State Key Laboratory of Analytical Chemistry for Life Science, School of Chemistry and Chemical Engineering, Nanjing University Nanjing 210023 China ylc@nju.edu.cn hxju@nju.edu.cn.
Chemical science
|March 15, 2024
概括
这项研究引入了一种新的表面增强拉曼散射 (SERS) 成像方法,用于跟踪病原体相互作用期间的细胞表面甘氨酸氧化. 该技术可以定量可视化蛋白质特异性变化和病原体结合,帮助药物机制研究.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 化学生物学 化学生物学
- 细胞生物学 细胞生物学
背景情况:
- 细胞表面甘氨酸氧化在生物过程中至关重要,包括病原体与细胞相互作用.
- 监测这些相互作用需要敏感和特定的成像技术.
- 蛋白质糖化模式,如MUC1与银河糖和N-乙银河糖胺,是关键的目标.
研究的目的:
- 开发一种表面增强的拉曼散射 (SERS) 成像策略,用于现场定量监测蛋白质特异性甘氨酸氧化.
- 为了可视化和量化由甘氨酸氧化介导的病原体细胞相互作用.
- 提供有关病原体耐药性和药物机制的见解.
主要方法:
- 使用了拉曼记者DTNB和aptamer共同组装的外金纳米粒子 (Au@Pt-DTNB/Apt).
- 采用Fusarium graminearum (FG) 和MCF-7细胞作为一个模型系统.
- 利用银河糖氧化酶 (GO) 和活性氧物种 (ROS) 的酶活性来增强信号.
主要成果:
- 成功开发了Au@Pt-DTNB/Apt纳米颗粒,用于在MCF-7细胞上特定结合MUC1蛋白.
- 在FG细胞相互作用期间量化监测了银糖 (Gal) 和N-乙银胺 (GalNAc) 的糖氧化.
- 通过ROS对DTNB的氧化,证明了SERS信号的增强,使得病原体与细胞相互作用的可视化成为可能.
结论:
- 开发的SERS策略使得蛋白质特异性甘氨酸氧化和病原体细胞相互作用的第一个定量可视化成为可能.
- 这种方法为了解病原体耐药性和药物药理机制提供了有价值的定量数据.
- 该方法为研究分子水平上复杂的宿主-病原体动态提供了强大的工具.
