Forskere rapporterer om levende intracellulær billeddannelse med ny, betinget aktiv immunfluorescensprobe

Nylige fremskridt inden for billedteknologi har gjort det muligt at visualisere intracellulær dynamik, hvilket giver en bedre forståelse af flere vigtige biologiske principper for at accelerere terapeutisk udvikling. Fluorescerende mærkning er en sådan teknik, der bruges til at identificere intracellulære proteiner, deres dynamik og dysfunktion. Både interne såvel som eksterne prober med fluorescerende farvestoffer bruges til dette formål, selvom eksterne prober bedre kan visualisere intracellulære proteiner sammenlignet med de interne prober. Imidlertid er deres anvendelse begrænset af ikke-specifik binding til intracellulære komponenter, hvilket resulterer i en lav målspecifik signalering og højere baggrundsstøj.

For nylig er en fluorescerende farvestof-mærket immunosensor kendt som Quenchbody (Q-body) med succes blevet brugt til at påvise antigener i opløsninger eller på celleoverfladen. Et Q-legeme er i det væsentlige et antistoffragment med evnen til at binde et specifikt antigen.

På denne baggrund rapporterede forskere fra Japan og Singapore, ledet af prof. Hiroshi Ueda fra Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech), Japan, for nylig om anvendeligheden af ​​Q-bodies til billeddannelse af intracellulære proteiner i levende celler. Deres resultater er nu offentliggjort i Chemical Science .

"Da Q-kroppen fungerer som et stedspecifikt og antigenafhængigt billeddannelsesværktøj, antog vi, at det vil vise antigenafhængig omskiftelig fluorescens ved interaktion med målproteinet, hvilket muliggør præcis visualisering af intracellulær dynamik. Vi demonstrerede dette ved at syntetisere en Q-body for p53, et tumorundertrykkende biomarkørprotein, der spiller en vigtig rolle i DNA-reparation, celledeling og celledød," forklarer prof. Ueda.

Holdet syntetiserede et "dobbelt" fluorescensfarvestof-mærket Q-legeme kaldet "C11_Fab Q-body", som viste bedre følsomhed og målspecificitet sammenlignet med konventionelle prober i humane cancerceller, der udtrykker p53. Da ekspressionen af ​​p53 stiger i kræftceller, elektroporerede de Q-kroppen i flere humane kræftcellelinjer for at validere deres hypotese.

Sammenlignet med en traditionel probe, der udviste kontinuerlige fluorescenssignaler selv i fravær af p53, viste Q-body-proben fluorescenssignaler i "fikserede" celler (celler med denaturerede proteiner for at standse nedbrydning), der udtrykker p53. Desuden kunne Q-body-proben visualisere både vild (kontrol) og mutant type p53 i fikserede celleprøver.

Yderligere observerede holdet fluorescenssignaler med 8 gange højere intensitet i levende humane tyktarmskræftcellelinjer med p53-ekspression sammenlignet med de negative. Interessant nok var Q-legemet stabilt på lang sigt og viste ændringer i fluorescensintensitet med eksperimentelt inducerede ændringer i p53-niveauer.

Flowcytometri afslørede højere immunfluorescens med Q-body i celler, der udtrykker p53. Ved sortering var forholdet og fluorescenssignalet for disse celler desuden signifikant højere sammenlignet med de andre (med eller uden Q-legeme).

Prof. Ueda siger:"De eksisterende teknikker er ikke i stand til at give præcis billeddannelse af mindre udbredte intracellulære mål med høj specificitet og følsomhed. I denne sammenhæng demonstrerer vores undersøgelse potentialet af Q-legemer i levende cellebilleddannelse for bedre visualisering af dynamiske intracellulære ændringer , og giver en tilgang til intracellulær antigen-specifik sortering af levende celler ved hjælp af et Q-legeme."

Ser vi fremad kan vi forvente udviklingen af ​​mange flere Q-bodies til at visualisere adskillige andre intracellulære biomarkører, hvilket åbner døre til forbedret cellebaseret terapeutisk udvikling og cancerforskning. + Udforsk yderligere

Kaster nyt lys:En ny type immunosensor til immunoassay-tests