生物帮 生命科学网-生物技术、科学门户网站|为生物科学技术领域提供动力！虽然你的骨骼帮助你的身体移动，但细胞内细细的骨架一样细丝同样有助于细胞结构移动。现在，Salk的研究人员已经开发出一种新的成像方法，可以监测这些丝的一小部分，称为Actin。
"Actin是细胞中最丰富的蛋白质，所以当你成像它时，它全在细胞上，"Uri Manor说，他是萨尔克生物光子核心设施的主任，也是论文的相应作者。"直到现在，很难判断感兴趣的单个行为分子在哪里，因为很难将相关信号从所有背景中分离出来。
借助新的成像技术，Salk 团队已经能够了解行为素如何调解一项重要功能：帮助被称为线粒体的蜂窝"发电站"一分为二。这一研究发表在2020年8月10日的《自然方法》杂志上，可以更好地了解线粒体功能障碍，线粒体功能障碍与癌症、衰老和神经退行性疾病有关。
线粒体裂变是这些能量生成结构(或细胞器)作为正常细胞维护的一部分进行分裂和繁殖的过程;细胞器不仅在细胞本身分裂时分裂，而且当细胞在高压力或线粒体受损时分裂。然而，一个线粒体捏成两个线粒体的确切方式一直不太了解，特别是最初收缩是如何发生的。研究发现，从细胞中完全去除行为素，除许多其他影响，导致线粒体裂变减少，这表明行为素在这个过程中的作用。但是，研究人员说，破坏所有的行为素会导致许多细胞缺陷，因此很难研究蛋白质在任何一个过程中的确切作用。因此，庄园和他的同事们开发出了一种新的形象行为方式。他们没有用荧光标记细胞中的所有作用素，而是创建了一个针对线粒体外膜的行为素探针。只有当行为素在线粒体的10纳米范围内时，它才连接到传感器，导致荧光信号增加。
庄园的团队没有看到行为素随意分散在所有线粒体膜周围，如果行为素和细胞器之间没有离散的相互作用，它们可能就看到了行动素的明亮热点。当他们仔细观察时，热点位于同一地点，另一个称为内质的细胞器穿过线粒体，以前发现是裂变点。事实上，当研究小组观察行为热点的光亮和消失随着时间的推移，他们发现97%的线粒体裂变位点有行动素荧光围绕他们。(他们推测，在其他3%的裂变位点也有行为素，但它不可见)。"这是我见过的最清楚的证据，表明行为素正在裂变地点积累，"该论文的共同第一作者、乌里庄园实验室和萨尔克·沙德尔教授的博士后联合研究员卡拉·斯基亚文说。
"这比你使用任何其他行为标记要容易得多。通过改变行为素探针，使它附着在内质膜上，而不是线粒体上，研究人员能够拼凑出不同成分加入线粒体裂变过程的顺序。研究小组的结果表明，在线粒体到达内质性沉默之前，该行为素附着在线粒体上。这提供了重要的见解，如何内质性沉默和线粒体协同工作，以协调线粒体裂变。在生物Rxiv上出版的印前手稿中描述的其他实验中，Manor的团队还报告说，在其他细胞体体(包括内生体、解酶和超氧化物体)分裂的地方，也可以看到与内质性神经相关行为素的相同积累。
这表明在细胞动力学和平衡(生理平衡)中，行为素的子集具有广泛的新作用。
在未来，研究小组希望研究已知改变线粒体动力学的基因突变如何影响行为素与线粒体的相互作用。他们还计划调整行为素探针，以可视化接近其他细胞膜的行为素。
Salk的轻显微镜专家、论文共同第一作者张通(Tong Zhang)表示："这是一种通用工具，现在可用于许多不同的应用。"通过切换定位序列或纳米体，您可以解决细胞生物学中的其他基本问题。
"我们正年在显微镜的黄金时代，新的仪器的分辨率越来越高，总是被发明出来;但尽管如此，你所看到的仍然存在重大限制，"庄园说。"我认为，将这些强大的显微镜与选择您想要看到的完全正确的新方法相结合，是下一代成像技术。
