开发的新调查研究细胞过程

辛辛那提大学的合作研究开发了一种新的调查更好地研究细胞已经导致新知识一定的细胞过程。

加州大学的佳洁刁博士和洁具的太阳,博士,首席作者新的研究发表在5月4日ACS的传感器。

关注endolysosomes

团队的研究集中在细胞器,或专门的细胞内结构,执行各种工作,称为endolysosomes。溶酶体是细胞器,作为细胞的“回收中心”,重用损坏或故障的构建块不同的目的,和endolysosomes是溶酶体的一个子集,开始作为一个不同的细胞器被称为核内体。

溶酶体是研究的一个重要细胞器因为异常会导致所谓的溶酶体储存疾病导致细胞代谢产物的有毒物质。溶酶体功能的异常也与神经退行性疾病和癌症有关。

“如果溶酶体不能正常运转时,细胞就会积累大量的浪费,最终导致细胞死亡,”迪奥说,辛辛那提大学癌症中心成员和癌症生物学副教授部门在加州大学的医学院。

过渡的过程中从一个核内体溶酶体,这些细胞器改变pH值中性环境的酸性环境。如果环境不够酸,溶酶体不能做他们的工作正常清理和回收废物。

“我们试图形象这一过程,并试图跟踪endolysosome的整个变化过程,试图找出在哪些国家和哪些位置这些endolysosomes将变得异常,”迪奥说。

新的调查

迪奥和太阳的ECGreen团队去年发表的研究调查,明亮的绿色当细胞环境变得酸性更强。虽然是一个进步,刁说ECGreen仍有局限性。

“很难衡量绝对值,因为我只能知道它已经成为低,”迪奥说。“强度变得更高,但高是多高?没有办法你可以调整这个值”。

最新的调查团队开发是绿色的在一个中立的环境,并转移到一个红色当细胞环境酸性更强。

“我们有红色和绿色传送信号,通过计算比率,我们可以调整准确的pH值,”迪奥说。“这是更强大和更精确的测量endolysosome内的pH值,所以这是一个很大的优势。”

“我们调查展览优秀pH-sensitive荧光endolysosomes在不同阶段的兴趣,“太阳,癌症中心成员,副教授和研究生项目主任在加州大学的化学系。

行动研究

当一个细胞的环境变化,比如当一个细胞受损,需要增加溶酶体的数量为了回收或清理细胞。但是这个过程细胞用来增加溶酶体的数量并不是之前所知。

使用新的调查中,研究人员发现不管环境细胞是什么,以及它是否正常或异常细胞,它将保持一个常数比核内体转化为溶酶体。

“通过应用小分子探针在活细胞中,我们能够揭示一个常数转化率从核内体早期到晚期核内体/溶酶体,”太阳说。“我们感到很高兴,我们能够揭示这个常数转化率”。

刁首次指出,研究小组发现这一过程从核内体、溶酶体是由一个复杂的protein-controlled过程。

“这个过程是高度管制,你不能跳过任何步骤,即使这是一个紧急情况,”迪奥说。

调查应用程序

除了使用中所描述的研究,发表刁说有很多其他应用程序为新调查。

“我们可以知道endolysosome的位置,我们可以知道,我们可以知道pH值的变化,我们可以知道endolysosome的规模,”他说。“最终我们将所有参数endolysosomes细胞内。”

所有这些信息,团队正致力于开发一个机器学习的软件,就可以快速地分析细胞异常和诊断溶酶体的问题,可能会导致疾病。这个方法会比目前的基因和蛋白质测序更快和更具有成本效益的,而且在实践中只能是一种健康的病人采取一个简单的血液测试,告诉他们如果他们有某些溶酶体疾病的危险因素。

“你只需要做染色,在10分钟内,你的所有信息,”迪奥说。“我们实际上试图开发一个系统与这些调查我们可以做一个快速的诊断。”

研究人员也在研究治疗影响的过程从核内体过渡到溶酶体加快复杂的过程,包括研究使用光来加速这个过程。

“我们的研究结果表明,这是一个非常有前途的方向bioimaging应用程序设计和开发小型荧光探针,特别是再加上高分辨率显微镜,”太阳说。“我们将继续发展与多种功能的新型荧光探针。”

其他研究人员在加州大学已经开始使用探测器,和团队正致力于专利和技术商业化。

“我认为这是一个非常经典的工作造成合作,”迪奥说。”博士。太阳和我们的团队一起工作,我们实际上使整个过程非常快,非常高效。我们想加快这一发现。”

”刁博士补充专业知识的和我自己的集团真的能够工作在这些合作项目,”太阳说。“我们的组织之间的协同交互是成功的关键。”

参考:王陈R, L,丁G, et al。常数endolysosomes透露的转化率pH-sensitive荧光探针。ACS Sens。2023年5月4日在线发表:acssensors.3c00340。doi:10.1021 / acssensors.3c00340

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