喜讯|Multi-SIM X助力中山大学生命科学学院陈月琴/王文涛研究团队发表Molecular Cell
2024年11月22日,中山大学生命科学学院陈月琴/王文涛研究团队在Molecular Cell上发表了题为“LncRNAs maintain the functional phase state of nucleolar prion-like protein to facilitate rRNA processing”的研究型论文。该工作中的部分超分辨成像结果通过Multi-SIM X采集,并达到了用户满意的结果。
背景知识
蛋白质的液-液相分离(LLPS)在细胞的正常生命活动中必不可少,相分离蛋白的内稳态和固相转变过程受多种因素调控,过高的朊病毒样蛋白质(富含PLD(Prion-like domain,朊病毒样结构域)的蛋白质)浓度是诱导相转变发生的重要因素之一,异常的蛋白质相变与阿尔茨海默病、II型糖尿病和肌萎缩侧索硬化症等病理条件相关。FBL(核仁纤维蛋白, Fibrillarin)作为核仁中的一个重要相分离蛋白,在大多数细胞中呈现较高的表达量,尤其在快速生长细胞中呈现高表达模式,但其凝聚状态并未导致明显的相变和生长停滞。
科学问题
该工作旨在解决高浓度FBL表达下,细胞如何维持朊病毒样蛋白质稳态而不会导致细胞生长停滞的问题。
研究亮点
该研究揭示了细胞通过lncRNA可以缓冲FBL的凝聚行为,抑制高蛋白浓度下FBL凝聚物向类固态相转变,维持核仁亚组分—纤维中心/致密纤维组分单元(Fibrillar component/dense fibrillar component unit,FC/DFC unit)的状态和功能。
研究方法
TurboID-RIP-seq、荧光漂白恢复(FRAP)实验、RNA荧光原位杂交(RNA FISH)、RNA免疫沉淀(RIP)实验、超分辨荧光成像实验等。
其中,Multi-SIM X在上述超分辨荧光成像中发挥的具体作用包括:
在MOLM-13细胞中将能调控FBL凝聚状态的候选lncRNA—DNAJC3-AS1敲低后采集FBL的形态与定位变化,通过超分辨的结果得到DNAJC3-AS1 的敲低 (KD) 导致 FBL 凝聚物变得更加浓缩,DFC 环的直径减小,孔径减小,出现不规则的部分“串珠项链”外观的结论。
图1
核仁可分为三个亚区域,即纤维中心FC(POLR1A标记)、致密纤维组分DFC(FBL)和颗粒组分GC(NPM1)。该实验制备免疫荧光样品后在Multi-SIM X上进行超分辨成像,图2结果显示:敲低DNAJC3-AS1会改变DFC的聚集状态且核仁中DFC环的数量增加,但没有显著改
变GC的形态。
图2
结论
该工作结合多种实验方法揭示了IncRNA DNAJC3-AS1通过缓冲FBL凝聚行为,减少GAR域之间的相互作用抑制其过度凝聚,维持FC/DFC单元的功能状态,从而促进rRNA加工,为癌症治疗提供了新的潜在靶点。
总结:多模态结构光超分辨智能显微镜Multi-SIM X(纳析科技)在该研究中助力液-液相分离实验及免疫荧光实验,获得中山大学生命科学学院用户认可的结果。
https://www.cell.com/molecular-cell/fulltext/S1097-2765(24)00876-1
关于Multi-SIM X
可以使用Multi-SIM X研究的科研方向:细胞器精细结构及动态互作、细胞分裂、迁移、信号传导、纳米材料在生物体内的分布和动态、药物递送、植物的生长发育、病虫害防治等方面。
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