光敏剂诱导细胞消融FAP-TAP MG-2I-DL5 **

由Beth Kenkel.

近红外光敏剂光诱导细胞消融

您是否曾在模型系统中选择性地杀死一部分细胞的子集?事实证明,用光诱导的光敏剂和适当的颜色光的快速ZAP,你可以做到这一点。光敏染料和蛋白质已经存在一段时间(退房这述评),但是布鲁克斯曾荫权Labs最近开发了由蛋白质复合物复合物和Mg-2I-DL5 **氟因物组成的光敏剂,其可用于培养细胞和培养物中体内。继续阅读以了解更多关于这个杀手级照明技术!

什么是光敏剂?

首先是一些定义。一个光敏剂是一种染料或蛋白质,吸收光产生活性氧(ROS)。光敏剂产生的ROS使靶蛋白或细胞失活,而对邻近细胞影响不大。本工作中使用的光敏剂由两部分组成:1)可活化蛋白(本例中为FAP -氟原活化蛋白- dL5**)和2)氟原(本例中为TAP -靶向活化光敏剂- MG-2I)。氟化物只有与它的蛋白伴侣结合形成完整的FAP-TAP复合物(MG-2I-dL5**)时才会发出荧光。FAP- tap复合物如果被特定波长的光激发就会发光,并产生ROS靶向细胞消融,ROS通过FAP的局部表达实现。

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新的光敏剂:FAP-TAP MG-2I-DL5 **

光敏剂

MG-2I-DL5 **是一个新的FAP抽头复合体,其中DL5 **是FAP。它的工作是结合Mg-2i,是光敏剂荧光染料。Mg-2i是复合物的敲击部分,衍生自孔雀石绿色(Mg)染料,但是通过添加两个碘残基进行了改性。与Mg相比,MG-2I在DL5 ** FAP绑定时增加了ROS生成。碘修饰还将Mg-2i的激发波长移至666nm,其在近红外(NIR)光谱(> 620nm)内。以上是MG-2I-DL5 ** FAP抽头系统的工作方式的简要示意图。

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MG-2I-dL5**光诱导细胞消融

光敏器图2标题-01.png他等人在两种不同的实验设置下测试了MG-2I-dL5**的光诱导细胞消融:HEK293细胞培养和在斑马鱼生活。在细胞培养实验中,只有表达dL5**的细胞经MG-2I染料处理后,暴露于光染后30分钟内死亡。90秒的光照足以100%有效杀死dL5**细胞,而不会导致相邻的野生型细胞死亡。

用胚胎和成人鱼进行Mg-2I-DL5 **的斑马鱼实验。斑马鱼是这些实验的理想模型生物,因为开发胚胎是透明的,因此很容易实时观看发展。在这两种情况下,DL5 **用Mcorulean3(Mcor3)标记,用于可视化,并从特异性启动子表达。通过在Mg-2I溶液中孵育胚胎,或用染料注入成人鱼,用Mg-2i标记。暴露于仅12分钟的照明的胚胎在其心脏后24小时内具有更少的Mcor3标记的细胞,并且治疗后96小时没有Mcor3细胞(见图2)。诱导细胞死亡通过TUNEL染色证实。下面的视频显示了斑马鱼的心跳和血液循环后发生的事情发生了以下的FAP抽头光激活。

视频:https://www.youtube.com/watch?v=xOtH5bs4HiI

MG-2I-DL5 **在其他光敏剂上的优点

MG-2I-dL5**相对于其他基因编码的光敏剂的主要优点之一是它能在近红外光下工作。近红外波长比短波长具有更好的组织穿透能力,这使得我们可以做一些类似体内成像。与NIR光的激发也产生较少的非特异性RO,因为NIR光不会激发细胞中发现的天然生物发色团。He等人还表明MG-2I-DL5 **仅在暴露于YFP和RFP激发波长时产生少量的非特异性ROS,这表明它可以与这些荧光蛋白一起使用。伟德2021足球欧洲杯买球平台

他等人还将MG-2I-dL5**与MG-2I-dL5**进行了正面比较杀手,是一种基因编码的红色荧光光敏剂蛋白,在绿光照射下产生ROS。他们发现KillerRed需要更长的暴露时间(5分钟vs 10秒)才能达到与Mg-2I-dL5相同的杀伤水平。Mg-2I-dL5**的光稳定性也高于KillerRed,仅曝光1分钟,KillerRed的光漂白率就达到75%以上。MG-2I-dL5**在长时间曝光后发生轻微的漂白。此外,KillerRed需要线粒体靶向来提高细胞消融效率,但当dL5**在细胞表面、细胞质、线粒体或细胞核中表达时,可诱导dL5**光毒性。这两种光敏剂对邻近细胞的脱靶损伤率相似。

博士TL;MG-2I-dL5**是一种近红外光敏剂,允许精确的光基控制蛋白失活/细胞消融,同时对旁观者细胞具有有限的附带损害。您准备使用MG-2I-dL5**与您的研究?请在下面的评论中告诉我们你使用光敏剂的经历吧!


参考

1.He, J., Wang, Y., Missinato, m.a., Onuoha, E., Perkins, l.a., Watkins, s.c .,…布鲁切,议员(2016)。一种基因定向的近红外光敏剂。自然方法,13(3), 263 - 268。doi: 10.1038 / nmeth.3735。PubMedPMID: 26808669。公共医学中心PMCID:PMC4916159。

2.Jacobson, K., Rajfur, Z., Vitriol, E., & Hahn, K.(2008)。荧光团辅助激光灭活细胞生物学。细胞生物学的趋势,18(9),443-450。DOI:10.1016 / J.TCB.2008.07.001。PubMedPMID: 18706812。公共医学中心PMCID: PMC4445427。

3.Bulina, M. E., Chudakov, D. M., Britanova, O. V., Yanushevich, Y. G., Staroverov, D. B., Chepurnykh, T. V.,…卢基亚诺夫(2005)。一种基因编码的光敏剂。自然生物技术,24(1),95-99。DOI:10.1038 / NBT1175。PubMedPMID:16369538。

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