单分子脂质生物传感器缓解内源效应蛋白的抑制
Victoria Holmes1, Morgan M C Ricci1, Claire C Weckerly1
1Department of Cell Biology, University of Pittsburgh School of Medicine, Pittsburgh, PA, USA.
bioRxiv : the preprint server for biology
|September 30, 2024
概括
基因编码的脂质生物传感器提供实时的细胞脂质数据,但可以抑制信号传输. 使用低级单分子生物传感器可以避免这种抑制,改善研究PI3K信号的动态范围.
科学领域:
- 细胞生物学 细胞生物学
- 分子成像学分子成像学
- 生物化学 生物化学
背景情况:
- 基因编码的脂质生物传感器为活细胞中的脂质动态提供时空运动数据.
- 这些生物传感器的过度表达可以隔离脂质,潜在地抑制细胞信号通路.
- 生物传感器表达水平对PI3K/Akt信号传递的影响需要进一步研究.
研究的目的:
- 研究脂质生物传感器表达水平对活细胞PI3K/Akt信号传递的影响.
- 评估单分子生物传感器对PI3K信号的非侵入性时空分析的实用性.
- 为了确定生物传感器结合是否会干扰效应器参与和下游信号.
主要方法:
- 用各种遗传编码的脂质生物传感器感染细胞 (例如,PH-Akt1用于PIP3/PI(3,4) P2,PI(3,4) P2-选择性生物传感器).
- 监测EGF介导的内源性AKT1的转位,标记为neonGreen.
- 将高水平生物传感器表达,低水平表达和单分子生物传感器方法的细胞之间的信号结果进行比较.
- 使用光显微镜量化Akt激活和Akt转位.
主要成果:
- 尽管强大的生物传感器招募,PH-Akt1或PI(3,4) P2生物传感器的高水平表达减少了EGF诱导的单细胞 Akt 激活和转移.
- 生物传感器的低水平表达,与内源性AKT水平相比,没有抑制Akt转位或激活.
- 与过度表达的生物传感器相比,单分子生物传感器显示了增强的动态范围和动力学真实性.
- 观察到的抑制是特定于生物传感器结合的,而不是对转感染的一般细胞反应.
结论:
- 过度表达脂质生物传感器可以人工抑制PI3K信号通路,包括Akt激活和转位.
- 低水平表达和单分子方法减轻了生物传感器诱导的人工物,使脂质动态的时空分析更准确.
- 这种精细的方法提供了一种非侵入性的方法,用于研究活细胞中的PI3K信号动态,以提高保真度.
