[所屬分類:行業(yè)動(dòng)態(tài)] [發(fā)布時(shí)間:2024-3-27] [發(fā)布人:邵玉倩] [閱讀次數(shù):] [返回]

研究發(fā)展RNA“緩沖熒光探針”
作者：孫丹寧   來源：中國(guó)科學(xué)報(bào)
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近日，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所副研究員喬慶龍和徐兆超研究員團(tuán)隊(duì)發(fā)展了能夠與RNA特異性可逆結(jié)合，在活細(xì)胞內(nèi)對(duì)細(xì)胞核核仁穩(wěn)定成像的“緩沖熒光探針”Nu-AN，實(shí)現(xiàn)了對(duì)核仁動(dòng)態(tài)輪廓的成像，并通過活細(xì)胞內(nèi)藥物誘導(dǎo)下核仁特定形態(tài)的可視化，為核仁應(yīng)激試劑的篩選提供可視化的工具。相關(guān)成果發(fā)表在《先進(jìn)科學(xué)》。
核仁是細(xì)胞核內(nèi)最大的無膜細(xì)胞器，因其具有多樣的生理和病理功能而受到廣泛關(guān)注。核仁主要作為核糖體生物合成的中心，同時(shí)也具有非核糖體功能，在形態(tài)方面通過其形狀、大小以及細(xì)胞核內(nèi)核仁數(shù)量反映生理活性，并與各種人類疾病相關(guān)。核仁大小也與細(xì)胞壽命具有很強(qiáng)的相關(guān)性，較小的核仁是細(xì)胞長(zhǎng)壽的標(biāo)志。此外，在核仁應(yīng)激條件下，核仁形態(tài)的變化尤為明顯，為疾病診斷和藥物篩選提供了潛在方法。然而，核仁形態(tài)的熒光成像仍面臨著挑戰(zhàn)。
團(tuán)隊(duì)前期開發(fā)了細(xì)胞內(nèi)脂滴動(dòng)態(tài)識(shí)別“緩沖熒光探針”LD-FG，有效解決了在長(zhǎng)時(shí)間動(dòng)態(tài)超分辨成像過程中染料光不穩(wěn)定的問題。受上述策略啟發(fā)，本工作中，團(tuán)隊(duì)將3-吡咯啉環(huán)引入到萘酰亞胺中，開發(fā)了可逆結(jié)合并識(shí)別RNA的核仁“緩沖熒光探針”Nu-AN。研究發(fā)現(xiàn)，3-吡咯啉環(huán)并入萘酰亞胺熒光團(tuán)，既保持了平面性又保留扭曲分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移的特性，同時(shí)還表現(xiàn)出傳統(tǒng)萘酰亞胺染料氫鍵淬滅熒光的特征。在活細(xì)胞中，Nu-AN可以有效地、可逆地染色核仁，同時(shí)避免商品化RNA探針在線粒體或溶酶體中錯(cuò)誤定位的問題。這種可逆性結(jié)合不僅最大限度地減少了對(duì)核仁的結(jié)構(gòu)干擾，保留了核仁的活性，而且還在核仁外形成了“染料池”。當(dāng)核仁內(nèi)的探針發(fā)生光漂白，則可以快速招募來自“染料池”的新探針，確保核仁成像的光穩(wěn)定性。
Nu-AN與RNA的可逆結(jié)合和選擇性熒光點(diǎn)亮特性，確保了對(duì)活細(xì)胞內(nèi)核仁的特異和穩(wěn)定的熒光成像。借助于Nu-AN對(duì)核仁形態(tài)的可視化，團(tuán)隊(duì)觀察到兩種藥物誘導(dǎo)核仁形態(tài)的特異性變化，這些成像結(jié)果說明了核仁作為無膜細(xì)胞器的高度流動(dòng)性和有組織性。
Nu-AN有望為核仁生物學(xué)領(lǐng)域提供活細(xì)胞核仁形態(tài)學(xué)研究的工具，同時(shí)，這一探針的設(shè)計(jì)為細(xì)胞內(nèi)其他無膜細(xì)胞器的探針的開發(fā)開辟了新的途徑。未來，其他多種無膜細(xì)胞器探針的開發(fā)將填補(bǔ)無膜細(xì)胞器可視化空白，幫助提升對(duì)細(xì)胞生物學(xué)的認(rèn)知。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1002/advs.202309743
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