双分子荧光增强法实时观察烟草BY2细胞内Ca2+信号转导

作者：翟翔; 赵燕; 曹哲; 高晗; 徐茂盛; 黄妤; 黄丽华; 陈金军; 张学文

来源：中国细胞生物学学报, 2018, 40(11): 1858-1866.

• 钙离子
• 信号转导
• 实时观察

钙离子作为第二信使是细胞信号转导的重要成员,也是细胞信号转导研究的重要对象。为了更有效地实时观察植物细胞中的钙离子信号,将响应钙离子的水母素(aequorin, AEQ)基因转化到已由绿色荧光蛋白(GFP)标记的分泌载体膜蛋白SCMP2(secretive carrier membrane proteins2)的烟草BY2细胞(SCAMP2-GFP)。经过对转化细胞的筛选和分子检测,获得了双价转化的BY2细胞株。转化细胞经腔肠素处理并实时显微观察,能较清晰地观察到细胞中钙离子响应的荧光信号,水母素单价转化细胞则几乎观察不到荧光信号,说明水母素响应钙离子并作用于腔肠素所发弱荧光能进一步激发GFP荧光,使弱荧光有效增强。尽管响应钙离子的双价自激发荧光较利用外施激发光对GFP的激发荧光稍弱,但已能满足在显微镜下直接观察和采集信号的荧光强度,实现对细胞内钙离子的实时观察。通过拍照采集钙离子响应的荧光图像,在3倍于外激发的曝光时间条件下获得清晰的荧光图片。以上结果证明了双价标记法能有效地实时观察细胞的钙离子信号。对应于Aequorin与GFP融合表达的体系,双价转化法还能利用GFP不同亚细胞内定位的特定蛋白标记,对亚细胞水平的不同部位开展钙离子信号研究,体现出其优势。

• 单位
  湖南农业大学