Новый флуоресцентный сенсор раскрывает ключевой белок, участвующий во взаимодействиях между клетками
Исследователи из Университета Осаки создали флуоресцентную сенсорную систему INCIDER, которая позволяет проводить высококонтрастную микроскопическую визуализацию временных изменений в клеточных взаимодействиях, опосредованных молекулой N-кадгерина (NCad). Эта система испускает значительно более яркую флуоресценцию по сравнению с существующими аналогами.
Мониторинг межклеточных взаимодействий важен для понимания сложной физиологии человека. Ключевую роль в «склеивании» клеток играют молекулы адгезии, такие как нейральный кадгерин.
«Из-за отсутствия подходящих методов обнаружения остаётся неясным, когда и где происходят взаимодействия NCad», — отмечает ведущий автор Такаши Канадоме. Обычные сенсорные молекулы имеют низкое разрешение и необратимые свойства, что затрудняет отслеживание динамических изменений.
Для решения этой проблемы исследователи разработали INCIDER. Система состоит из двух сенсоров, которые испускают яркий флуоресцентный сигнал только находясь в непосредственной близости друг от друга. Эти сенсоры были встроены в разные копии белка NCad.
«Результаты были впечатляющими, — объясняет старший автор Томоки Мацуда. — Мы наблюдали яркую флуоресценцию на поверхностях взаимодействующих клеток, что указывало на активацию сенсоров в результате адгезии».
Обработка клеток кальцием, который нарушает взаимодействие NCad, приводила к снижению флуоресценции, а удаление кальция — к её восстановлению. Это доказало, что система является обратимой и пригодна для визуализации динамических процессов. Сигнал флуоресценции оказался в 70 раз сильнее, чем у единственной доступной ранее системы для детекции подобных взаимодействий.
«Наше исследование показало, что с помощью системы INCIDER возможно проведение высококонтрастной визуализации временных изменений в межклеточных взаимодействиях через N-кадгерин», — заявляет Мацуда.
Поскольку адгезия, опосредованная NCad, критически важна для множества клеток и процессов, система INCIDER найдёт применение в областях биологии развития, нейробиологии и других. В будущем эту технологию можно будет адаптировать для визуализации взаимодействий и между другими типами межклеточных адгезивных белков.