新的荧光传感器揭示了一种参与细胞间相互作用的关键蛋白质

大阪大学领导的研究人员报告了INCIDER的开发，这是一种荧光传感器系统，能够对N-钙粘蛋白分子介导的细胞相互作用的时间变化进行高对比度显微成像。该传感器系统在检测这些相互作用时会发出比目前使用的系统更亮的荧光，有望在发育生物学、神经科学等领域有广泛的应用。

细胞往往会定期进出“粘性情况”，因为它们会建立和破坏彼此之间的功能连接。监测细胞间相互作用对于深入了解复杂的人体生理学至关重要。现在，来自日本的研究人员已经开发出一种新方法来实时跟踪其中的一些粘合剂相互作用。

在最近发表在CommunicationsBiology上的一篇文章中，由大阪大学SANKEN(科学与工业研究所)领导的研究人员报告了一种新的荧光传感器系统的开发，该系统用于对参与细胞间相互作用的关键蛋白质进行成像。

人体由数百万个细胞组成，这些细胞需要协同工作才能保持一切正常运转。为了让细胞很好地协同工作，它们需要粘在一起，它们通过使用神经钙粘蛋白(NCad)等粘附分子来实现。

“由于缺乏适当的检测技术，NCad相互作用发生的时间和地点仍不清楚，”该研究的主要作者TakashiKanadome说。“传统的传感器分子具有低分辨率和不可逆特性，这使得检测细胞间相互作用的动态变化具有挑战性。”

为了设计一种更好的方法来可视化细胞之间依赖于NCad的相互作用，研究人员从一组两个传感器开始，这两个传感器仅在彼此相邻时才会产生明亮的荧光信号。他们将这些传感器中的每一个插入到不同的NCad副本中以生成INCIDER(用于检测NCad相互作用的荧光指示剂)，然后监测表达新传感器蛋白的细胞之间的相互作用。

“结果是惊人的，”资深作者TomokiMatsuda解释说。“我们在相互作用的细胞表面观察到明亮的荧光，表明荧光传感器被细胞-细胞粘附适当激活。”

用钙处理细胞以破坏成对的INCIDER传感器蛋白之间的相互作用导致荧光减弱，而洗掉钙会增加荧光，表明该系统是可逆的，因此可用于成像细胞相互作用的动态变化。此外，荧光信号比目前可用于检测此类相互作用的唯一系统强70倍。

“我们的研究表明，使用INCIDER系统，可以对细胞间N-钙粘蛋白相互作用的时间变化进行高对比度显微成像，”Matsuda说。

鉴于NCad介导的细胞间粘附对广泛的细胞和细胞过程至关重要，INCIDER系统有望在发育生物学、神经科学等领域发挥作用。将来，这项基础技术可以扩展到其他类型的细胞间粘附蛋白之间的图像相互作用。