pHmScarlet is a pH-sensitive red fluorescent protein to monitor exocytosis docking and fusion steps.
pHmScarlet is a pH-sensitive red fluorescent protein to monitor exocytosis docking and fusion steps.
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pHmScarlet 是一种 pH 敏感的红色荧光蛋白，用于监测胞吐作用对接和融合步骤
DOI：
10.1038/s41467-021-21666-7
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发表时间：
2021-03-03
影响因子：
16.6
通讯作者：
Xu P
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liu A;Huang X;He W;Xue F;Yang Y;Liu J;Chen L;Yuan L;Xu P
pH敏感性荧光蛋白（FP）对于胞吐事件的非侵入性监测是非常有利的。超囊泡荧光蛋白（SEP）是一种对绿色pH敏感的荧光蛋白，已被广泛用于单囊泡胞吐的成像。然而，使用该FP不能可视化对接步骤，因为囊泡内的荧光信号太低而不能在对接过程中观察到。在现有的红色pH敏感FP中，由于未优化的pH敏感性和荧光亮度或严重的光致变色行为，没有一种可与SEP在实际应用中相媲美。在这项研究中，我们设计了一个明亮的和光稳定的红色pH敏感FP，命名为pHmScarlet，与其他红色FP相比，具有更高的pH敏感性，并能够同时检测囊泡对接和融合。pHmScarlet还可以与SEP结合，用于两个单独分泌事件的双色成像。此外，尽管pHmScarlet的发射波长与SEP相比发生了红移，但其空间分辨率足够高，可以使用Hessian结构照明显微镜（Hessian-SIM）显示囊泡融合孔的环状结构。
pH-sensitive fluorescent proteins (FPs) are highly advantageous for the non-invasive monitoring of exocytosis events. Superecliptic pHluorin (SEP), a green pH-sensitive FP, has been widely used for imaging single-vesicle exocytosis. However, the docking step cannot be visualized using this FP, since the fluorescence signal inside vesicles is too low to be observed during docking process. Among the available red pH-sensitive FPs, none is comparable to SEP for practical applications due to unoptimized pH-sensitivity and fluorescence brightness or severe photochromic behavior. In this study, we engineer a bright and photostable red pH-sensitive FP, named pHmScarlet, which compared to other red FPs has higher pH sensitivity and enables the simultaneous detection of vesicle docking and fusion. pHmScarlet can also be combined with SEP for dual-color imaging of two individual secretory events. Furthermore, although the emission wavelength of pHmScarlet is red-shifted compared to that of SEP, its spatial resolution is high enough to show the ring structure of vesicle fusion pores using Hessian structured illumination microscopy (Hessian-SIM).
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