雜交探針實現活細胞中DNA甲基化的熒光成像

大家好，本周推薦的是發表在JACS上的文章，Synthetic-Molecule/ProteinHybrid Probe with Fluorogenic Switch for Live-Cell Imaging of DNA Methylation，通訊作者是大阪大學的Kazuya Kikuchi教授，主要研究方向是化學生物學。

以合成分子與蛋白質構成的雜交探針是研究活細胞中生物分子與生物信號的有效手段，但是目前為止，大多數雜交探針的應用受限於pH與小分析物的影響，而且雜交探針的方法很難用於檢測生物大分子。

本文發展了一種帶有化學開關的雜交探針，這個探針以PYP3R作為tag，連接DNA-binding的熒光團（oxazoleyellow ，YO），以及與甲基化的DNA結合的結構域（MBD），可以對DNA甲基化（對於抑制基因表達十分重要）進行活細胞成像。YO銀光團本身與DNA親和力弱使得單獨的熒光基團無法與DNA結合而產生熒光，但當該探針的蛋白質部分與甲基化的DNA特異性結合時，連接著的YO便與甲基化DNA鄰近，結合DNA後熒光增強，同時，開關效應避免了像遊離熒光探針那樣帶來的干擾信號。接著他們通過體外實驗證明該雜交探針能與甲基化DNA特異性結合併產生熒光。之後又證明了YO/PYP3R-MBD雜交探針在活細胞中對DNA甲基化特異性成像是可行的，並藉助DNA甲基化抑製劑（5-AzadC）表明可以對DNA甲基化定量分析。

最後，在證明YO對細胞無明顯毒性及PYP3R-MBD能表達後，他們利用此方法在細胞有絲分裂時觀察動態DNA甲基化。

綜上，該雜化探針在研究與DNA甲基化相關的表觀遺傳學現象與疾病方面很有前景。

文章鏈接：http://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.7b09713

文章引用：DOI: 10.1021/jacs.7b09713

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