Super-Resolution Imaging of Voltages in the Interior of Individual, Vital Mitochondria.
Super-Resolution Imaging of Voltages in the Interior of Individual, Vital Mitochondria.
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超分辨率成像的电压在内部的个人，重要的线粒体。
DOI：
10.1021/acsnano.3c02768
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发表时间：
2024-01-16
期刊：
影响因子：
17.1
通讯作者：
Burke, Peter J.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lee, ChiaHung;Wallace, Douglas C.;Burke, Peter J.
我们提出了分离的功能线粒体的超分辨率显微镜，使响应药理学操作的结构和功能（电压）的实时研究。作为时间和位置的函数的线粒体膜电位的变化可以在不同的代谢状态下成像（在全细胞中不可能），通过添加电子传递链的底物和抑制剂来创建，通过分离重要的线粒体来实现。通过对结构染料和电压染料（亲脂性阳离子）的仔细分析，我们证明了从电压染料中看到的大部分荧光信号是由于膜结合染料，并开发了一个模型，用于超分辨率成像的情况下的荧光对比度的膜电位依赖性，以及它如何与膜电位相关。这允许直接分析分离的单个线粒体的线粒体结构和功能（电压）以及功能完整状态下的亚线粒体结构，这是活细胞器超分辨率研究的重大进展。
We present super-resolution microscopy of isolated functional mitochondria, enabling real-time studies of structure and function (voltages) in response to pharmacological manipulation. Changes in mitochondrial membrane potential as a function of time and position can be imaged in different metabolic states (not possible in whole cells), created by the addition of substrates and inhibitors of the electron transport chain, enabled by the isolation of vital mitochondria. By careful analysis of structure dyes and voltage dyes (lipophilic cations), we demonstrate that most of the fluorescent signal seen from voltage dyes is due to membrane bound dyes, and develop a model for the membrane potential dependence of the fluorescence contrast for the case of super-resolution imaging, and how it relates to membrane potential. This permits direct analysis of mitochondrial structure and function (voltage) of isolated, individual mitochondria as well as submitochondrial structures in the functional, intact state, a major advance in super-resolution studies of living organelles.
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