分享一篇發(fā)表在ACS Chem. Biol.上的文章：Painting Cell–Cell Interactions by Horseradish Peroxidase and Endogenously Generated Hydrogen Peroxide，通訊作者是韓國首爾大學(xué)的Hyun-Woo Rhee教授，他的研究方向聚焦于開發(fā)新的化學(xué)工具研究活體模型中的線粒體生物學(xué)。在這篇文章中，作者通過膜定位辣根過氧化物酶利用內(nèi)源性胞外過氧化氫實現(xiàn)鄰近細(xì)胞的標(biāo)記。
鄰近標(biāo)記已經(jīng)成為研究細(xì)胞間相互作用的通用工具，然而已經(jīng)開發(fā)的依賴于光催化反應(yīng)或外源過氧化氫處理的鄰近標(biāo)記工具都在體內(nèi)應(yīng)用上受到了限制。因此作者希望利用內(nèi)源性過氧化氫在生理條件下實現(xiàn)細(xì)胞間相互作用的鄰近標(biāo)記。
作者首先對HRP和APEX2兩種過氧化物酶利用過氧化氫和生物素-苯酚對細(xì)胞表面進(jìn)行生物素化的能力進(jìn)行了研究。作者在HEK293T細(xì)胞中將HRP/APEX2與跨膜結(jié)構(gòu)域（TM）融合表達(dá)，使酶暴露在細(xì)胞外，在外源過氧化氫處理后，HRP和APEX2都可以有效將細(xì)胞表面蛋白進(jìn)行生物素化，而在沒有過氧化氫處理時，HRP仍能進(jìn)行生物素化標(biāo)記。并且，如果用過氧化氫酶去除過氧化氫，或用產(chǎn)生內(nèi)源性過氧化氫的酶NOX的抑制劑處理，都可以觀察到HRP標(biāo)記的降低，證明HRP特異性利用內(nèi)源性過氧化氫實現(xiàn)標(biāo)記。
隨后作者希望驗證HRP-TM介導(dǎo)的細(xì)胞間生物素化具有接觸依賴性。于是作者將野生型細(xì)胞用綠色CMFDA染料染色，并與表達(dá)HRP-TM的細(xì)胞共培養(yǎng)，隨后進(jìn)行生物素化標(biāo)記。成像結(jié)果顯示在沒有添加外源過氧化氫的情況下，表達(dá)HRP-TM的細(xì)胞可以對相鄰細(xì)胞進(jìn)行標(biāo)記。
最后作者希望驗證HRP-TM介導(dǎo)的細(xì)胞間生物素化具有相互作用依賴性。于是作者采用兩對表位標(biāo)簽-納米抗體誘導(dǎo)細(xì)胞間相互作用并測試生物素化標(biāo)記的水平。流式結(jié)果顯示具有相互作用的細(xì)胞可以成功標(biāo)記鄰近細(xì)胞，而不具有相互作用的細(xì)胞則無法產(chǎn)生標(biāo)記，表明這種標(biāo)記具有相互作用特異性。作者進(jìn)一步在具有自發(fā)相互作用的免疫細(xì)胞中證明了這一點。
總的來說，這篇文章表明膜定位的HRP可以使用內(nèi)源過氧化氫實現(xiàn)細(xì)胞表面鄰近標(biāo)記，用于細(xì)胞間相互作用研究。
原文鏈接：https://doi.org/10.1021/acschembio.4c00419
文章引用：10.1021/acschembio.4c00419
