线粒体DNA荧光成像新策略

X一MOL资讯  |   2020-02-20 08:09

来源：X一MOL资讯

线粒体对细胞的ATP合成、细胞死亡等各种活动都至关重要。线粒体DNA除了编码ATP 合成所需蛋白，还与细胞免疫、衰老、炎症及多种遗传性疾病紧密相关。目前尚无有效手段用于跟踪线粒体DNA的实时变化分析。鉴于线粒体DNA在生物学和医学中都具有非常重要的要意义，厦门大学的韩守法教授课题组发展了一类细胞器定位的DNA成像技术，用于在区分细胞内线粒体DNA及细胞核DNA，实现对微量的线粒体DNA的荧光触发成像。

传统的DNA探针对细胞核DNA具有极强的亲和力，很难实现线粒体DNA的选择性成像。鉴于此，厦门大学研究团队通过对DNA染料SYBR Green-I进行改造，引入线粒体导向的带正电荷的罗丹明结构域。所得探针（SG-RB）利用线粒体负的跨膜电势，积聚在线粒体内，然后插入线粒体内的DNA，由此实现活细胞线粒体DNA特异性成像，同时克服了细胞核DNA的干扰。在细胞实验中，探针SG-RB能与线粒体DNA特异性结合，发出绿色荧光；当发生线粒体自噬时，SG-RB/线粒体DNA被递送到溶酶体，红色荧光恢复，绿色荧光消失。韩守法教授研究团队还利用探针SG-RB初步探究了抗癌药阿霉素对活细胞线粒体DNA的作用。
该研究表明探针SG-RB在线粒体自噬成像和抗癌药物分析方面具有重要的应用前景，有助于解锁线粒体DNA相关的生物医学及疾病研究。


相关工作发表在Analytical Chemistry 上，厦门大学为第一单位，2018级硕士研究生邹小雪和2019级博士研究生施一龙为共同第一作者。

原文：Organelle-Redirected Chameleon Sensor-Enabled Live Cell Imaging of Mitochondrial DNAXiaoxue Zou,Yilong Shi, Rui Zhu, Jiahuai Han, Shoufa HanAnal. Chem., 2019, 91, 15899-15907, DOI: 10.1021/acs.analchem.9b04364
韩守法教授简介

韩守法，厦门大学化学生物学系教授，博导。北京大学化学系学士（1996），中科院北京化学研究所高分子化学与物理专业硕士（1999），Toledo大学生物化学博士（2003），2003年至2006年在The Scripps Research Institute从事博士后研究，2006年起就职于厦门大学。 研究领域为：1） 疾病关联应激细胞器的成像分析与功能调控，2）功能糖探针用于炎症、肿瘤成像，调控免疫识别。在相关领域发表SCI论文60余篇，包括以通讯作者发表的Angew. Chem. Int. Ed.、Chem. Sci.、Anal. Chem.、Chem. Comm等。


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