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水母衍生荧光蛋白StayGold的光稳定性在多个细胞中对内质网(ER)网络动力学进行了6分钟的成像,而不降低超分辨率图像质量。6分钟的观察期足够长,可以连续施用两种药物,一种启动钙动员,另一种关闭钙动员。研究发现,钙离子动员后,ER网络的整体重排被减弱。但是,一旦固定样品,光细胞毒性就不再是一个问题,通过使用强烈的长时间照明进行激发,可以大大增加信号强度。在固定SARS-CoV-2感染细胞后,研究人员通过纳米体-StayGold融合的超分辨率体积成像实现了病毒棘突蛋白的精细细胞内定位。图
通过快速、可持续、宽3D-SIM显示,激动剂诱导和拮抗剂诱导的内质网结构纵向变化图
通过StayGoldSIM技术可视化细胞中的SARS-COV-2组件未来发展方向荧光蛋白的光稳定性是现代生物成像中最重要的障碍之一,该StayGold展示的性能使可持续生物成像成为可能,而不受显著光漂白的限制。该课题组仍在进一步开发StayGold技术。由于StayGold是二聚体,因此正在开发用于蛋白质融合应用的单体StayGold(mStayGold)。与此同时,通过融合荧光蛋白构建体的两个副本创建了一个串联二聚体StayGold(tdStayGold),研究人员成功地将其用于可视化微管相关蛋白复合物和兴奋性突触后密度蛋白的动力学。研究人员还通过进一步修饰其氨基和羧基末端来开发完全融合耐受的StayGold变体。目前正在进行的晶体结构的研究,将有助于通过设计的诱变来实现StayGold的定向进化。重要的是要认识到,所有野生型荧光蛋白都经过了广泛的工程改造,以提高其荧光成像性能。使用基因组编辑技术将tdStayGold(或更高版本的mStayGold)整合到特定位点,将能够以低拷贝数定量可视化荧光蛋白标记的蛋白质,并在较长时间内跟踪细胞中的此类蛋白质。研究人员巧取了亮度-光稳定性的权衡,开发出了StayGold,它具有优异的光稳定性和出色的亮度,这些特性促使研究人员去思考StayGold如何与O2相互作用,以使生色团成熟和分解。一旦对StayGold独特的光稳定性机制有了原子水平的理解,确定光稳定性机制是否可转移到其他流行的荧光蛋白将是一件有趣的事情。参考文献:Hirano,M.,Ando,R.,Shimozono,S.etal.Ahighlyphotostableandbrightgreenfluorescentprotein.NatBiotechnol().
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