扭转分子探针细胞膜张力

一个分子可以插入细胞膜和改变其荧光根据他们的紧张在瑞士研究人员共同开发了。这项研究已导致膜动力学的新见解。

细胞积极调节膜的张力是至关重要的许多过程如摄入粒子和分裂。但测量张力活细胞可以是困难的或不可能的,所以生物学家的理解依然存在差距。

脂质膜只能大约8%的拉伸断裂之前,和测量这种紧张关系是很微妙的。目前的方法是机械:你当地施加一个力和你看到的反应膜,”解释了生物化学家Aurelien Roux日内瓦大学的。这种技术极大的挑战,然而,只能测量一次一度紧张。

Roux集团与超分子化学家Stefan Matile(也在日内瓦)设计一个分子探针他们叫FliptR(荧光脂质张力记者)。在溶液中,分子的荧光猝灭,防止背景荧光。当分子插入到细胞膜,它成为荧光。从理论上讲,如果不张力下,脂质膜脂质应该包紧在一起,压扁FliptR分子为平面构象具有高荧光寿命。拉伸膜时,脂质应该变得更加无序,允许FliptR扭成一个构象sterically更有利,但更短的平均荧光寿命。当研究人员检测了人工膜分子组成只有一个类型的脂质,这是他们的发现。

但当他们测试了分子在两种不同类型的真正的细胞膜,荧光寿命实际上增加了膜下时紧张。研究者们困惑,直到他们发现最近的工作表明张力可以诱导膜分离成有序和无序区域。他们得出的结论是,荧光寿命的增加是由于FliptR分子进入命令脂质阶段,而无序脂质阶段延伸。我发现它真的令人印象深刻,拥有这些探针图像细胞的张力,我们立即找到新的行为,“Matile说。的这种行为看起来是相同的所有细胞,应用张力引起脂质重组和表单域。这应该的生物学意义,我想,是非常高的。

”这是第一个分子提出允许可视化紧张的脂质双分子层:这真的是一个突破,”定量细胞生物学家说马修Piel在巴黎,法国居里研究所。他们还表明,有一些限制如何使用这种传感器,而是因为它是第一个我想这并不令人惊讶。它可能会导致改进,可用于更多的上下文。