Nat Commun：科学家首次实现对细胞膜进行超高分辨率成像及分析
来源：本站原创 2020-12-08 08:33
2020年12月8日 讯 /生物谷BIOON/ --近日，一篇发表在国际杂志Nature Communications上的研究报告中，来自维尔茨堡大学等机构的科学家们通过研究实现了在超分辨率下对细胞膜进行观察；研究者表示，扩张显微镜（Exm，Expansion microscopy）能以远低于200nm的空间分辨率对细胞及其组分进行成像，为此，所研究样品的蛋
2020年12月8日 讯 /生物谷BIOON/ --近日，一篇发表在国际杂志Nature Communications上的研究报告中，来自维尔茨堡大学等机构的科学家们通过研究实现了在超分辨率下对细胞膜进行观察；研究者表示，扩张显微镜（Exm，Expansion microscopy）能以远低于200nm的空间分辨率对细胞及其组分进行成像，为此，所研究样品的蛋白质能够交联形成可膨胀的聚合物，一旦分子之间的相互作用被破坏，样品就能够在水中膨胀很多倍，从而就能使得研究人员详细了解其中的分子结构。
图片来源：Sauer group/University of Würzburg
研究者Markus Sauer教授说道，这种方法此前仅限于对蛋白质进行研究，本文研究中我们提出了一种扩大脂质和细胞膜的方法。研究人员合成了功能性的鞘脂，其是细胞膜的重要组分，如果这些脂质被添加到细胞培养物中，其就能被掺入到细胞膜中，随后利用染料对其进行标记，其就能在膨胀的聚合物中扩张4-10倍。
这种新方法能够结合结构照明显微术（structured illumination microscopy），从而就能使得科学家们首次在10-20nm分辨率下对不同的膜及其与蛋白质之间的相互作用进行成像，包括细胞膜、内外核膜以及细胞内细胞器的膜，比如线粒体等。鞘脂能够高效整合到细菌的细胞膜中，这就意味着利用一种此前仅能使用电镜实现的分辨率就能够观察多种病原体，比如淋病奈瑟菌、沙眼衣原体等，同时还能有效区分革兰氏阴性菌的内外膜。
最后研究者Thomas Rudel教授说道，利用这种超级分辨率的显微镜技术，如今我们就能够调查细菌感染的分子机制以及抗生素耐药性产生的原因，同时深入研究其中的机制有望帮助开发改进型的疗法。同时，这种鞘脂还能够整合到病毒的膜中，如果其成功整合的话，研究人员或许就有望利用高分辨率的光学显微镜来首次揭示冠状病毒与宿主细胞之间的相互作用了。（生物谷Bioon.com）
原始出处：
Götz, R., Kunz, T.C., Fink, J. et al. Nanoscale imaging of bacterial infections by sphingolipid expansion microscopy. Nat Commun 11, 6173 (2020). doi：10.1038/s41467-020-19897-1
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