雙標記成像原理。圖片來源於 Nature Communications研究人員發現,Coupa在溶酶體上時會發射紅光(Coupa-lyso),在線粒體中可與活性硫作用發生結構改變而發射藍光(Coupa-mito)。利用這一特點,該探針可用於同時觀測線粒體和溶酶體,顯現兩者間亞細胞水平相互作用的動態跟蹤。更重要的是,Coupa還能夠在亞細胞器水平精確定位黏度變化,從而首次發現線粒體-溶酶體接觸部位的局部黏度增加。Coupa雙色標記識別MLC接觸位點(綠色:商用線粒體MTG探針;藍色:Coupa-mito標記的線粒體部分;紅色:Coupa-lyso標記的溶酶體部分)。圖片來源於Nature Communications這一工作不僅提供了用於定位和動態跟蹤活細胞中功能性線粒體-溶酶體的相互作用的探針,也提供了一種新的設計策略,利用線粒體中獨特的內部環境來轉換探針的結構,使其發出不同的顏色,從而實現多色標記。這一設計原則也可推廣用於設計其它多細胞器多色成像探針上。論文的第一作者為陳啟鑫博士和方紅寶博士,南京大學作為論文的第一完成單位,張凱教授,何衛江教授,郭子建院士和刁佳傑教授為本文的通訊作者。郭子建,中國科學院院士,教育部長江學者獎勵計劃「特聘教授」,國家傑出青年科學基金獲得者,曾獲義大利化學會Sacconi獎章、教育部自然科學一等獎等。主要研究領域為化學生物學,從事金屬及其配合物的化學生物學研究,設計構築了系列金屬離子螢光探針,建立和發展了相關的體內外螢光成像方法,觀察到離子的遷移和富集現象;探索了金屬抗腫瘤藥物反應性能及活性差異,構建了新型鉑類藥物靶向傳輸體系;發展了系列基於銅配合物的人工核酸酶,研究了它們的構效關係及金屬中心間的協同效應、DNA斷裂能力及抗腫瘤活性間的關聯等。何衛江,南京大學教授、博士生導師,2001年南京大學獲博士學位並獲南京大學和江蘇省優秀博士論文獎。2002年在德國馬普膠體與界面研究所進行博士後研究。2003年至今在南京大學配位化學國家重點實驗室工作。主要研究方向為生物相關無機小分子物種的螢光探針設計、細胞/活體造影及其在小分子生物無機化學研究中的應用,光活化金屬配合物與生物分子的相互作用,無機金屬藥物及重金屬探針的設計、成像及其在藥理、毒理研究中的應用,已在Nat. Commun.; J. Am. Chem. Soc.; Angew. Chem.Int. Ed.; Chem. Soc.Rev.等知名學術刊物上發表論文近百篇。
論文連結:
https://www.nature.com/articles/s41467-020-20067-6