Optical sensor revealed abnormal nuclease spatial activity on cancer cell membrane
Optical sensor revealed abnormal nuclease spatial activity on cancer cell membrane
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光学传感器显示癌细胞膜上异常的核酸酶空间活性
DOI：
10.1002/jbio.201800351
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发表时间：
2019
影响因子：
2.8
通讯作者：
Wang, Xuefeng
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wang, Yongliang;Zhao, Yuanchang;Sarkar, Anwesha;Wang, Xuefeng
核酸酶是切割核酸的重要酶，在DNA修复、免疫防御和潜在的癌症侵袭中起关键作用。然而，它们在亚细胞水平上的空间动力学研究却少得多。在这里，我们开发了一种表面束缚的核酸酶传感器（SNS），它直接将膜结合的核酸酶（MN）活性转化为荧光信号，因此，以高分辨率和灵敏度将MN活性映射到细胞粘附位点。使用SNS，我们研究了癌细胞腹侧膜上的MN活性，其中MN活性最初发生在点状区域，并以珊瑚状模式前进。在六种测试的细胞系中，癌细胞中的MN活性水平显著高于非癌细胞。然后，我们测试了SNS作为在单细胞水平检测癌细胞的敏感方法。从数千个粘附的非癌细胞和数百万个非粘附的血细胞中成功检测到单个乳腺癌细胞。
Nucleases are important enzymes that cleave nucleic acids and play critical roles in DNA repair, immune defense and potentially in cancer invasion. However, their spatial dynamics at subcellular level is much less studied. Here, we developed a surface‐tethered nuclease sensor (SNS) which directly converts membrane‐bound nuclease (MN) activity to fluorescent signal, therefore, mapping MN activity on cell adhesion sites with high resolution and sensitivity. With SNS, we studied MN activity on the ventral membrane of cancer cells, where MN activity initially occurs in punctate regions and advances in a coral‐shaped pattern. In six tested cell‐lines, the MN activity levels in cancer cells are significantly higher than those in non‐cancer cells. We then tested SNS as a sensitive approach to detect cancer cells at single cell level. Single breast cancer cells were successfully detected from thousands of adherent non‐cancer cells and from millions of non‐adherent blood cells.
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--
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