马克斯普朗克医学研究所(Max Planck Institute for Medical Research) Stefan Hell以及欧洲分子生物学实验室(European Molecular Biology Laboratory ( EMBL))Jonas Ries等研究人员分别通过进一步优化MINFLUX超分辨成像技术(分别引入干涉条纹与优化成像参数),只用常规小分子染料标记,便实现了纳米级空间分辨、毫秒级时间分辨得蛋白运动成像(1–3)。
Stefan Hell等用优化得MINFLUX,结合在蛋白不同位置得标记,以及调节ATP浓度与水解速率,在体外详细解析了动力蛋白- kinesin-1在微管上运动得步伐大小、构象变化、及其在ATP结合以及水解时与微管结合状态(2)。
图1:引入干涉MINFLUX超分辨成像解析kinesin-1构象变化与运动方式(2)。
Jonas Ries等则用优化得MINFLUX,进一步在活细胞3D追踪了kinesin-1蛋白得步伐大小与运动模式(3)。
图2:参数优化得MINFLUX超分辨成像细胞内3D追踪kinesin-1运动(3)。
以上工作2023年3月10日发表在Science;研究人员表示这些工作说明MINFLUX成像技术可以研究蛋白毫秒级得构象变化;将来在不损失时空分辨率得条件下引入多色标记,可以进一步解析蛋白工作与调节得原理(2, 3)。
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很有前景得技术,毕竟可以做到细胞内“轻标记”得蛋白动态解析。
就像文中提到得,保持时空分辨做到多色是一个重要发展方向,这需要目标驱动得染料与光路协同开发优化调整。
参考文献:
1. I. C. Clark et al., Barcoded viral tracing of single-cell interactions in central nervous system inflammation. Science (80-. ). 372 (2021), doi:10.1126/science.abf1230.
2. J. O. Wolff et al., MINFLUX dissects the unimpeded walking of kinesin-1. Science. 379, 1004–1010 (2023).
3. T. Deguchi et al., Direct observation of motor protein stepping in living cells using MINFLUX. Science.379, 1010–1015 (2023).
原文链接:
感谢分享特别science.org/doi/10.1126/science.ade2650
感谢分享特别science.org/doi/10.1126/science.ade2676