胰岛素分泌下的胞外机制的超分辨率单分子定位显微镜

胰岛素分泌需要含胰岛素的囊泡通过胞吐过程与质膜融合。膜融合是由SNARE蛋白的作用驱动的。β细胞中存在多种SNARE异构体;这些包括:质膜上的syntaxin1a, 3和4以及SNAP-23和SNAP-25 (t-SNAREs)，以及泡膜上的VAMP2。2型糖尿病(T2DM)发生时，β细胞不能再补偿长期的高血糖，导致胰岛素分泌不足。单分子定位显微镜(SMLM)利用光开关荧光探针来控制荧光发射器的密度。通过在数千帧中反复成像光开关事件，我们可以建立一个荧光团位置的精确地图。结合SMLM和衍射限制显微镜，我们检测了HIT-T15细胞中t-SNARE蛋白和胰岛素囊泡的共定位。使用GFP标记胰岛素或胰岛素免疫染色，我们能够观察到单个t-SNARE分子囊泡的相对空间分布。应用贝叶斯方法定量聚类分析，我们系统地比较了正常和升高葡萄糖暴露后t-SNARE膜聚类。 We observed that t-SNARE proteins form clusters of low and high molecular density with a non-random spatial distribution on the plasma membrane. Furthermore, we do not observe t-SNAREs clustered directly underneath insulin vesicles, noting only partial overlap between the two. Overall, these results provide new insight into the molecular organization of t-SNARE proteins at the plasma membrane of β-cells.