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ACS Chem. Biol. | 通过辣根过氧化物酶和内源性过氧化氢绘制细胞间相互作用2025-01-31

分享一篇发表在ACS Chem. Biol.上的文章:Painting Cell–Cell Interactions by Horseradish Peroxidase and Endogenously Generated Hydrogen Peroxide,通讯作者是韩国首尔大学的Hyun-Woo Rhee教授,他的研究方向聚焦于开发新的化学工具研究活体模型中的线粒体生物学。在这篇文章中,作者通过膜定位辣根过氧化物酶利用内源性胞外过氧化氢实现邻近细胞的标记。

 

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邻近标记已经成为研究细胞间相互作用的通用工具,然而已经开发的依赖于光催化反应或外源过氧化氢处理的邻近标记工具都在体内应用上受到了限制。因此作者希望利用内源性过氧化氢在生理条件下实现细胞间相互作用的邻近标记。
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作者首先对HRP和APEX2两种过氧化物酶利用过氧化氢和生物素-苯酚对细胞表面进行生物素化的能力进行了研究。作者在HEK293T细胞中将HRP/APEX2与跨膜结构域(TM)融合表达,使酶暴露在细胞外,在外源过氧化氢处理后,HRP和APEX2都可以有效将细胞表面蛋白进行生物素化,而在没有过氧化氢处理时,HRP仍能进行生物素化标记。并且,如果用过氧化氢酶去除过氧化氢,或用产生内源性过氧化氢的酶NOX的抑制剂处理,都可以观察到HRP标记的降低,证明HRP特异性利用内源性过氧化氢实现标记。
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随后作者希望验证HRP-TM介导的细胞间生物素化具有接触依赖性。于是作者将野生型细胞用绿色CMFDA染料染色,并与表达HRP-TM的细胞共培养,随后进行生物素化标记。成像结果显示在没有添加外源过氧化氢的情况下,表达HRP-TM的细胞可以对相邻细胞进行标记。
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最后作者希望验证HRP-TM介导的细胞间生物素化具有相互作用依赖性。于是作者采用两对表位标签-纳米抗体诱导细胞间相互作用并测试生物素化标记的水平。流式结果显示具有相互作用的细胞可以成功标记邻近细胞,而不具有相互作用的细胞则无法产生标记,表明这种标记具有相互作用特异性。作者进一步在具有自发相互作用的免疫细胞中证明了这一点。
总的来说,这篇文章表明膜定位的HRP可以使用内源过氧化氢实现细胞表面邻近标记,用于细胞间相互作用研究。
本文作者:LCX
责任编辑:ZJ
原文链接:https://doi.org/10.1021/acschembio.4c00419
文章引用:10.1021/acschembio.4c00419