在670-720nm范围内的两个新型红色FRET ERK生物传感器
Nicholaus L DeCuzzi1, Jason Y Hu1, Florene Xu1
1Department of Molecular and Cellular Biology, University of California, Davis.
bioRxiv : the preprint server for biology
|December 16, 2024
概括
研究人员开发了新的红色光共振能量转移 (FRET) 生物传感器,用于细胞外信号调节激酶 (ERK),以实现同时分析单细胞通路. 这些新工具克服了光谱重叠问题,改善了研究细胞命运决定的多重复功能.
科学领域:
- 细胞生物学 细胞生物学
- 分子生物学分子生物学
- 生物化学 生物化学
背景情况:
- 细胞命运决定由复杂的信号网络控制,细胞外信号调节激酶 (ERK) 发挥着关键作用.
- 在单细胞水平上同时研究多个信号通路是非常重要的,因为路径交叉.
- 现有的光生物传感器经常表现出光谱重叠,阻碍了多重测量.
研究的目的:
- 为ERK活动测量开发新的红FRET生物传感器.
- 为了解决当前生物传感器对多重单细胞分析的光谱重叠限制.
- 增强ERK信号和其他通道的同时监控能力.
主要方法:
- 开发了两个红色FRET ERK生物传感器REKAR67和REKAR76,使用miRFP670nano3和miRFP720光体,在670-720nm范围内工作.
- 生物传感器性能的表征,包括动态范围,信号方差和信号与噪声比 (SNR) 在混合细胞和克隆细胞群体中.
- 评估与现有生物传感器技术的光谱兼容性,如CFP/YFP FRET和基于cpGFP的传感器.
主要成果:
- 与REKAR76.7相比,REKAR67表现出更高的动态范围,但与REKAR76.7相比,信号变异也更大.
- 在克隆细胞群体中,REKAR76的SNR显著更高.
- 这两种REKAR生物传感器都与现有的ERK生物传感器具有很高的一致性,并且在光谱上与其他FRET和cpGFP生物传感器兼容.
结论:
- 新型红FRET ERK生物传感器REKAR67和REKAR76为单细胞ERK活动测量提供了先进的工具.
- 这些生物传感器克服了光谱限制,促进了信号网络的多重分析.
- 开发的生物传感器扩大了研究细胞过程中的ERK信号动态的方法选择.
