التألق المناعي هو تقنية أساسية لبيولوجيا الخلية الحديثة التي طورها في الأصل ألبرت كونز ، والتي تمكن من اكتشاف الجزيئات في مقصوراتها الخلوية الأصلية وتوصيف التركيبات الجزيئية للعضيات أو الآلات تحت الخلوية1. إلى جانب التلاعب الجيني ، يساعد التألق المناعي في تأسيس المفهوم المقبول الآن بأن توطين البروتين ضروري لوظيفته2. بصرف النظر عن الأجسام المضادة الأولية المحددة والأصباغ الفلورية الساطعة ، يعتمد نجاح هذه التقنية على عملية أولية تسمى التثبيت والنفاذية ، والتي تحافظ على التشكل الخلوي ، وتشل المستضدات ، وتزيد من إمكانية الوصول إلى الأجسام المضادة في المقصورات داخل الخلايا. حتما ، فإن عملية التثبيت والنفاذية ستقتل الخلايا وتنهي جميع العمليات البيولوجية3. لذلك ، يوفر التألق المناعي لقطات فقط لرحلة حياة البروتينات. ومع ذلك ، فإن العديد من العمليات البيولوجية مثل هجرة الخلايا والانقسامات ديناميكية بطبيعتها ، وتتطلب التحقيق في سلوكيات البروتين بطريقة مكانية زمانية 4,5.
لفحص ديناميات البروتين في الكائنات الحية ، تم تطوير طرق التصوير الحية القائمة على البروتينات الفلورية المشفرة وراثيا مثل البروتين الفلوري الأخضر (GFP) 6 والمجاهر عالية السرعة متحدة البؤر. باختصار ، يمكن التلاعب بالبروتين محل الاهتمام وراثيا ليتم دمجه مع GFP7 ، ثم يتم التعبير عنه خارجيا من المروجين الفيروسي أو الخميرة مثل الفيروس المضخم للخلايا (CMV) 8 أو تسلسل التنشيط المنبع (UAS)9. نظرا لأن GFP ذاتي الفلورسنت بطبيعته ، فلا يلزم وجود أجسام مضادة مقترنة بالفلوروفور للكشف عن توطين البروتينات المستهدفة ، والتي تتجاوز ضرورة العمليات الأولية للتثبيت أو النفاذية. على مدى العقدين الماضيين ، تم تطوير علامات الفلورسنت التي تغطي الطيف الكامل للأطوال الموجية10 ، مما يتيح التصوير الحي متعدد الألوان للعديد من البروتينات المستهدفة في نفس الوقت. ومع ذلك ، بالمقارنة مع الأصباغ الفلورية المهندسة كيميائيا مثل AlexaFluor أو ATTO ، فإن التألق الذاتي لهذه البروتينات الفلورية المشفرة وراثيا ضعيف نسبيا وغير مستقر عند التعبير عنه من المروجين الداخليين ، خاصة أثناء التصوير المباشر على نطاقات زمنية أطول10. في حين يمكن التخفيف من هذا النقص عن طريق الإفراط في التعبير عن البروتينات المستهدفة الموسومة بالفلورسنت ، فإن العديد من الأنشطة الأنزيمية مثل الكينازات والفوسفاتاز تعطل بشدة العمليات البيولوجية الطبيعية إذا لم يتم التعبير عنها على المستويات الفسيولوجية.
يقدم هذا البروتوكول طريقة تتيح إضاءة الهدف القائمة على الأجسام المضادة الضوئية في إعداد صورة حية ، مما يسمح بشكل أساسي بالتألق المناعي دون عملية التثبيت أو النفاذية (الشكل 1). من خلال تفاعل أمين أولي بسيط قائم على NHS11 ، يمكن للمرء أن يقترن الأصباغ الفلورية مثل AlexaFluor 488 أو 594 مع أي جسم مضاد أولي أو GFP / HA / Myc nanobody12. بالاستفادة من ميزة تطورية تتمثل في أن جميع الخلايا الجنينية لذبابة الفاكهة تشترك في سيتوبلازم مشترك خلال المرحلة13 من المخلوي ، يمكن للمرء تحقيق ارتباط المستضد والإضاءة عبر الأجنة بأكملها بعد حقن الأجسام المضادة المترافقة بالصبغة. مع توسيع مكتبات البروتينات الموسومة داخليا المتوفرة في ذبابة الفاكهة وأنظمة النماذجالأخرى 14 ، يمكن لهذه الطريقة توسيع تطبيقات هذه المكتبات من خلال الكشف عن ديناميكيات البروتينات الموسومة بالفلورسنت منخفضة الوفرة وغيرها من البروتينات غير الموسومة بالفلورسنت (HA / Myc-tagged) في الأنسجة الحية.