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在實(shí)驗(yàn)過程中,微視光學(xué)的研究者們精確定位了目標(biāo)糖分子在Vero細(xì)胞表面的分布。如圖所示,相比普通熒光的模糊成像(每幅圖的偏上部分),dSTORM成像因其超高分辨率能夠分辨這些模糊的塊斑,呈現(xiàn)出每種糖分子的分布形態(tài)細(xì)節(jié)。我們發(fā)現(xiàn)每種糖分子都是成簇分布的,但它們又有著各自的簇分布特征,如不同的簇大小、簇密度、簇形狀等,見放大的超分辨重構(gòu)圖。Sia和oligosaccharide多以大簇密集分布(A和B));相反地,F(xiàn)uc則以小簇稀疏分布(圖C);而Man、Gal和GalNAc也多聚集成簇,但簇的邊界卻較模糊(圖D、E、F)。
糖分子簇的分布形貌更加清晰,它們或大或小、或稀或密、或獨(dú)立或相接壤。我們進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)分析了多個(gè)參數(shù)來詳細(xì)表征它們的形態(tài)??偟膩碚f,這些分析結(jié)果表明這些所研究的糖分子都是傾向在細(xì)胞表面成簇分布的,同時(shí)它們也有著各自的分布特征。這也再次排除了糖分子簇是由凝集素交聯(lián)形成的可能。因?yàn)槿绻@些簇是受凝集素交聯(lián)形成的,那么糖分子簇的大小應(yīng)該會(huì)與其對(duì)應(yīng)的凝集素所含的結(jié)合位點(diǎn)的數(shù)目成正比。也就是說,由于SBA和MAA有著相同的結(jié)合位點(diǎn)數(shù),GalNAc簇和Sia簇的大小應(yīng)該接近,但事實(shí)上,GalNAc簇要比Sia簇小很多,形態(tài)差異也很大,這說明凝集素交聯(lián)存在的假設(shè)是不成立的。另外,早有一些研究報(bào)道指出許多膜蛋白在細(xì)胞表面是聚集在結(jié)構(gòu)域內(nèi)的,而這些膜蛋白多數(shù)是糖基化的,這也間接支持了我們的研究發(fā)現(xiàn)—膜上糖分子多是成簇分布的。另外也有研究指出這些膜上的糖蛋白聚集成簇是為了更好地實(shí)現(xiàn)特定的細(xì)胞響應(yīng)。因此,我們推測(cè)所有糖分子的簇分布在細(xì)胞表面形成了一個(gè)復(fù)雜的組裝結(jié)構(gòu),在這里發(fā)生著各種基于糖分子的相互作用。這為現(xiàn)存的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)研究提供了重要的糖分子組裝信息。
Vero細(xì)。胞膜上常見糖分子的普通成像圖(偏上部分)、超分辨重構(gòu)原圖(上)和放大圖(下),成像的糖分子分別為:Sia (A), oligosaccharide (B), GlcNAc (C), Fuc (D), Man (E), Gal (F), GalNAc (G)。標(biāo)尺:5 μm(上);500 nm(下)。