利用系统级光谱成像技术研究细胞器相互作用组学

细胞亚器互作组学研究(一)

系统级别的光谱学观察细胞亚器互作组

在猴源成纤维细胞系中，借助共聚焦显微镜技术，研究人员对活细胞内的细胞亚器数量、体积、运动速度、位置及其动态相互作用状态进行了系统观察。研究者详细描述了六种膜结合细胞器（包括内质网、高尔基体、溶酶体、过氧化物酶体、线粒体及脂滴）之间以两种、三种、四种乃至五种形式发生的相互作用的频率与空间分布，并展示了这些交互关系随时间推移所呈现的变化趋势。研究证实，每种细胞器在三维空间中均表现出特定的分布与分散模式，同时这六类细胞器之间存在可重复的接触模式，其形成受到微管结构和细胞营养状况的调控。该方法在病理状态及药物干预条件下对观察细胞器动态组分具有显著效果。

首先，研究者在COS细胞中利用荧光探针标记了溶酶体（Lyso）、线粒体（Mito）、内质网（ER）、过氧化物酶体以及高尔基体对应的标记蛋白，并通过相应的染料对脂滴进行孵育以追踪其轨迹。与此同时，研究人员采用配备光谱检测器的激光扫描共聚焦显微镜进行观测，并运用线性混合算法分析由不同细胞亚器所产生的荧光信号。实验中对多种细胞亚器进行了蛋白标记，并获得了COS-7细胞表达荧光融合蛋白LAMP1–CFP（溶酶体）、Mito–EGFP（线粒体）、ss-YFP–KDEL（内质网）、mOrange2–SKL（过氧化物酶体）以及mApple–SiT（高尔基体）并用