活细胞成像解决盐诱导的FUS蛋白的液体-液体相分离通过染料自标签
Yan Zhang1,2, Ning Xu1,2, Chunyu Yan1,2
1School of Chemistry, Dalian University of Technology, 2 Linggong Road, Dalian 116024, China.
Chemical & biomedical imaging
|October 30, 2024
概括
盐离子显著影响FUS蛋白的液-液相分离 (LLPS),这是ALS和FTD等神经退行性疾病的关键因素. 这项研究揭示了盐的度和类型如何影响FUS聚合和细胞应激反应.
科学领域:
- 生物化学 生化学
- 细胞生物学 细胞生物学
- 神经科学是一个神经科学.
背景情况:
- 蛋白质聚合,特别是细胞质和细胞核中的FUS蛋白质,是肌缩侧面硬化症 (ALS) 和前性痴呆症 (FTD) 的标志.
- 虽然基因突变,衰老和压力有助于FUS聚合,但盐离子失衡在FUS细胞液态-液态相分离 (LLPS) 中的作用仍然不清楚.
研究的目的:
- 为了研究各种盐离子对活细胞中FUS蛋白质的液态分离 (LLPS) 的影响.
- 阐明FUS滴在盐刺激下组装和拆卸的机制,并了解其对细胞应激反应的影响.
主要方法:
- 用有机染料对FUS蛋白进行基因编码和自我标记,用于在活细胞中进行长期成像.
- 使用明亮和光稳定的染料来追踪不同度和类型的盐下FUS相分离的动态.
- 观察核和细胞质之间的FUS穿,并分析滴滴形成,融合和可逆性.
主要成果:
- 在0.3M盐度下,FUS蛋白表现出增强的相分离趋势,具有显著的核-细胞质转移.
- 不同的盐溶液对FUS LLPS表现出不同的影响,与霍夫迈斯特效应保持一致.
- FUS滴滴组装涉及快速形成,平原和融合;CsCl刺激导致部分不可逆转的,类似固体的核颗粒.
结论:
- 盐离子在调节FUS LLPS中起着至关重要的作用,影响其聚合动态和细胞定位.
- 这些发现提供了关于环境盐应激对FUS蛋白行为的影响的见解,与神经退行性疾病机制相关.
- 了解盐诱导的FUS LLPS扩大了对细胞应激反应和ALS和FTD潜在治疗点的知识.
