方法文章
2024年2月23日
文章讨论：
Reiser， A.， Woschée， D.， Kempe， SM， Rädler， J. O. 单细胞阵列的活细胞成像 （LISCA） - 一种量化细胞动力学的通用技术。可视化实验杂志。（169），e62025 （2021）。
Konate， K.， Seisel， Q.， Vivès， E.， Boisguérin， P.， Deshayes， S. 荧光泄漏测定研究细胞穿透肽的膜不稳定。可视化实验杂志。（166），e62028 （2020）。
Ikhlef， S.， Lipp， NF， Magdeleine， M.， Drin， G. 膜之间磷脂酰丝氨酸/磷脂酰肌醇 4-磷酸交换的基于荧光的测量。可视化实验杂志。（169），e62177 （2021）。
Abdelhamid， M. A. S.， Rhind-Tutt， A. V.， Ambrose， B.， Craggs， T. D. 使用开源 smfBox 进行精确和准确的单分子 FRET 测量。可视化实验杂志。（173），e62378 （2021）。
生物分子相互作用是生物过程中的关键参与者，因此是生命科学的一个根本重要方面。荧光技术已成为研究和理解这些过程的最强大和应用最广泛的方法之一。 体外 荧光方法具有实时检测细胞外和细胞内分子相互作用的潜力，这构成了与其他方法相比的主要优势。这已被用于多种蛋白质-蛋白质、蛋白质-核酸和蛋白质-膜相互作用，在细胞过程的调节中起着至关重要的作用。
本合集概述了用于研究生物分子相互作用的各种基于荧光的技术和应用，并拓宽了我们对细胞过程的理解。
Reiser 等人 1 描述了一种通过自动图像采集和处理（单细胞阵列上的活细胞成像 [LISCA] ）分析 单个细胞的细胞动力学的高通量方法。使用这种技术，荧光报告基因提供各种独立生物学过程的时间分辨读数，例如转染后的单细胞基因表达、信号级联反应、细胞凋亡事件或干细胞分化。作者使用扫描延时显微镜在孤立的细胞阵列中进行成像，从而获得数百个单细胞轨迹和足够的数据进行统计分析。单细胞荧光时间轨迹将帮助研究人员更好地了解基因递送机制并解决细胞异质性——这是通常由内在波动决定的复杂生物系统的标志。
Konate等人2 报道了一种生物物理方法来表征膜相互作用肽的相互作用，扰动和/或透化。在他们的方案中，他们精确地描述了配制和纯化脂质体以及表征荧光泄漏的不同步骤。该方法与称为WRAP的细胞穿透肽（CPP）与小干扰RNA（siRNA）结合或与强效治疗肽（iCAL36）结合使用，并与众所周知的CPP渗透蛋白进行比较。这种技术具有多种优点。它实施起来既快速又简单。它可以严格控制脂质膜组成以模拟不同类型的细胞膜。可以根据目标肽及其膜渗漏特性进行调整。最后，样品在制备后非常稳定。该技术的多功能性使其成为探测有关细胞损伤或药物递送的各种生物学问题的有用方法。
哺乳动物细胞膜中磷脂酰丝氨酸 （PS） 的存在在不同的信号传导过程中很重要，例如细胞凋亡或募集用于膜修复的蛋白质。质膜表面 PS 分布的转移和变化是 Ikhlef 等人 3 在他们的文章中解决的一个关键问题。他们描述了一种通过重组酵母蛋白 Osh6p 实时测量 PS 和 PI-4-P 脂质转运和交换的方案。该方法利用荧光传感器来检测脂质转移蛋白 （LTP） 是否沿脂质囊泡之间的梯度提取或转移人工膜中的脂质。该协议允许使用未标记的脂质，以允许脂质与 LTP 正确结合。此外，与基于放射性的测定或质谱等传统方法相比，实现了更好的时间分辨率。这种方法将帮助研究人员更好地了解不同细胞器和膜之间脂质的提取和交换。
Förster 共振能量转移 （FRET） 是研究生物分子系统的强大方法。该技术可应用于单分子（例如smFRET），并允许测量生物分子内的绝对距离。Abdelhamid 等人 4 提出了一个关于如何执行 smfBox 的分步协议，这是一种最近开发的共聚焦装置，能够测量两种染料在自由扩散的单分子上之间的 FRET效率。他们展示了如何实施和使用 smFRET 技术，从样品制备到仪器设置、校准、数据采集和分析。此外，他们还描述了如何确定精确的 FRET 导出距离测量所需的校正系数。在这里，该方法应用于自由扩散的DNA双链体，并可扩展到广泛的应用，例如蛋白质构象变化或蛋白质-DNA相互作用的研究。
生物过程涉及非常多样化和众多的生物分子相互作用，为开发新的基于荧光的检测或传感器留下了充足的空间。该合集为研究人员提供了基于荧光的方法的创新和发展的概述。每篇文章都阐明了一种不同的基于荧光的方法，强调了荧光测定的重要性和多功能性。该集合描述了这些方法，从而鼓励在不同群体和研究领域广泛使用它们。
作者没有什么可透露的。
M-L. J. 由医学研究基金会 （FRM ARF201809006996） 资助。
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