直接随机光学重构显微镜研究葡萄糖对INS-1细胞膜上突触融合蛋白1A的调控机制

作者：赵关芳; 蔡明军; 李泓儒; 邹天一; 高婧; 徐海娇^*; 王宏达^*

来源：Chinese Journal of Analytical Chemistry, 2023, 51(01): 63-71.

DOI：10.19756/j.issn.0253-3820.221378

• 突触融合蛋白1A
• 可溶性N-乙基马来酰亚胺敏感因子附着蛋白受体复合物
• 直接随机光学重构显微镜
• 胰岛素
• 糖毒性

胰岛素的分泌受葡萄糖浓度的影响。突触融合蛋白1A(Syntaxin 1A, STX-1A)是可溶性N-乙基马来酰亚胺敏感因子附着蛋白受体(Soluble N-ethylmaleimide-sensitive factor attachment proteins receptor, SNARE)复合物的核心组件，对胰岛素分泌过程中胰岛素颗粒与细胞膜的锚定和融合至关重要。葡萄糖是否对STX-1A具有调控作用以及如何调控和影响胰岛素的释放的机制尚不清楚。本研究通过直接随机光学重构显微镜(Direct stochastic optical reconstruction microscopy, dSTORM)研究了葡萄糖浓度对INS-1细胞膜上的STX-1A的影响。研究发现，随着葡萄糖浓度升高，STX-1A在细胞膜上的表达量增加，STX-1A蛋白簇的密度和聚集程度也增加。但是，高浓度葡萄糖长时间刺激导致的糖毒性严重降低了细胞膜上STX-1A蛋白的表达量；同时，细胞膜上STX-1A蛋白簇的密度和聚集程度也显著降低。本研究将STX-1A在细胞膜上的表达和空间分布特征与胰岛素分泌细胞功能相关联，揭示了葡萄糖在分子水平上对STX-1A功能组织的调节作用，为研究SNAREs调节胰岛素释放的机制提供了新视角。

• 单位
  中国科学技术大学; 电分析化学国家重点实验室; 中国科学院长春应用化学研究所