在MINFLUX显微镜下,可以辨别心脏氨酸受体的子单元及其在细胞中的3D方向

科学领域:

• 心血管生物学 心血管生物学
• 分子细胞生物学 分子细胞生物学
• 生物物理学的生物物理.

背景情况:

• 心脏的瑞诺丁受体 (RyR2) 对于诱导的释放至关重要,这是心脏刺激-收缩合的基本过程.
• 了解 RyR2 的分布和结构对于阐明它在心脏病中的功能和作用至关重要.
• 以前的成像技术在解决RyR2复合体的纳米组织方面遇到了局限性.

研究的目的:

• 开发和应用一种新的光学超分辨率显微镜方法,用于在现场可视化RyR2分布和3D定向.
• 为了实现 RyR2 亚单元在它们本源细胞环境中的分子分子分辨率.
• 用不同的显微镜技术观察到的 RyR2 星团形态中的差异.

主要方法:

• 使用3D MINFLUX显微镜与单域抗体和DNA-PAINT相结合,用于高精度定位RyR2子单元 (~3 nm).
• 确定了细胞膜内单个RyR2通道的三维方向.
• 实现了高的RyR2四分体检测概率 (~95%) 与~50%的标记效率.

主要成果:

• 解决了 RyR2s 在 HEK293 细胞和小鼠心室肌细胞中的精确 3D 分布和聚类.
• 在HEK293细胞和心室肌细胞中大而密集的集群中显示出密集的RyR2表达.
• 提供了高分辨率的结构洞察力,使以前的电子显微镜和超高分辨率数据相协调.

结论:

• 开发的3D MINFLUX方法为 RyR2 通道的形态复杂性提供了前所未有的洞察力.
• 这种技术广泛适用于研究其他多子单元蛋白质复合体的局部结构和组织.
• 这些发现有助于我们更好地了解RyR2组织及其对心脏功能的影响.