Die Mikroskopietechnik „öffnet den Weg“ für ein besseres Verständnis der Zellfunktionen

Wissenschaftler haben eine neue Methode zur Zählung markierter Proteine ​​in lebenden Zellen entwickelt, die zu einem standardmäßigen und wertvollen Werkzeug in der biomedizinischen Forschung werden könnte.

Diese leistungsstarke neue Technik, bekannt als Protein-tag Degree of Labeling (ProDOL), bietet einen robusten und vielseitigen Ansatz zur genauen Bestimmung der Markierungseffizienz, der Anzahl der mit Fluoreszenzmarkern markierten Proteine ​​in Zellen lebender Organismen, in der Mikroskopie, einem entscheidenden Aspekt von Proteinen Quantifizierung in der biologischen Forschung.

Die Methode wurde von einem Forscherteam der Cardiocular Sciences and School of Chemistry der University of Birmingham in Zusammenarbeit mit mehreren internationalen Institutionen entwickelt. Die Ergebnisse, die das Potenzial von ProDOL zur deutlichen Verbesserung der Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Proteinmarkierung hervorheben, wurden in einer kürzlich in veröffentlichten Studie veröffentlicht Die Methoden der Natur.

Die Fluoreszenzmikroskopie ist seit langem ein Eckpfeiler der biomedizinischen Forschung. Es ermöglicht Wissenschaftlern, Proteine ​​in Zellen zu erkennen und zu analysieren. Die Genauigkeit dieser Analysen hängt jedoch stark von der Fähigkeit ab, die Anzahl der durch Fluoreszenzmarker markierten Proteine ​​zu bestimmen, ein Parameter, der als Markierungsgrad (DOL) bekannt ist. Bestehende Methoden zur Messung des DOL weisen Einschränkungen auf, die häufig zu unterschiedlichen Markierungseffizienzen und unspezifischen Signalen führen.

„ProDOL wurde entwickelt, um diese Herausforderungen zu bewältigen, indem es eine schnelle und zuverlässige Methode zur Quantifizierung der Kennzeichnungswirksamkeit bietet“, sagte Professor Dirk-Peter Herten, leitender Forscher für Herz-Kreislauf-Wissenschaften an der Universität Birmingham. „Dieses Tool hilft bei der Optimierung von Proteinmarkierungsstrategien und liefert präzise Messungen der Proteinkopienzahlen in Zellstrukturen. »

„Mit seiner nachgewiesenen Genauigkeit und Anpassungsfähigkeit wird ProDOL zu einem standardmäßigen und wertvollen Werkzeug im Bereich der biomedizinischen Forschung werden und den Weg für präzisere und tiefergehende Studien zellulärer Funktionen ebnen.“ Darüber hinaus ist es sehr vielseitig und somit auf verschiedene Zelltypen und Versuchsbedingungen anwendbar.

„Dies könnte in Zukunft beispielsweise unser Verständnis zellulärer Signalprozesse bei der Aktivierung von Immunzellen oder Blutplättchen verbessern, die im Zusammenhang mit verschiedenen Krankheiten relevant sind, darunter, aber nicht beschränkt auf, Entzündungen, Immunschwächen und verschiedene Herz-Kreislauf-Erkrankungen.“ Krankheiten. »

Konkrete Anwendungen und zukünftige Richtungen

In der Studie wurde ProDOL eingesetzt, um zu untersuchen, wie das HIV-1-Virus die CD4-T-Immunzellantwort beeinflusst.

In Zusammenarbeit mit Professor Oliver Fackler von der Abteilung für Infektionskrankheiten und Integrative Virologie des Universitätsklinikums Heidelberg zeigte diese Studie die Wirksamkeit von ProDOL bei der Messung der gesamten und aktivierten Anzahl von Kopien durch Zählen der gesamten und aktiven Anzahl von Helferproteinen in winzigen Signalclustern von Immunzellen.

Darüber hinaus trug Professorin Ursula Klingmüller von der Abteilung Signaltransduktionssystembiologie am Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) zum Design der Sonden für Anwendungen in lebenden Zellen bei und stellte so die Robustheit und Anwendbarkeit der Technik in dynamischen biologischen Systemen sicher.