Nature Methods presenteert twee nieuwe fluorescente labels voor het cytoskelet van levende cellen. Actine- en tubulinevezels zijn nu met ongekende resolutie in beeld te brengen, schrijven onderzoekers van de Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne.

Kai Johnsson en collega’s presenteerden het fluorescente deel van hun silicium-rhodamines (SiR) vorig jaar al. Het idee is dat de fluorescentie ‘uit’ staat zolang het molecuul zich op een hydrofoob oppervlak bevindt. Ze gaat ‘aan’ als het molecuul in contact komt met een polair eiwitoppervlak, en daardoor zelf verandert in een zogeheten zwitterion.

Die fluorescentie zit dan in het verre infraroodgebied, wat in de praktijk het wegfilteren van achtergrondruis vergemakkelijkt.

De kunst is om SiR specifiek te laten binden aan de eiwitten die je wilt bestuderen. In dit geval de belangrijkste bouwstenen van het cytoskelet: tubuline en actine. Johnsson heeft dit nu bereikt door SiR te koppelen aan respectievelijk het Taxol-achtige antikankermiddel docetaxel en met jasplakinolide, een cyclisch peptide uit een zeespons.

Beide combinaties kun je gewoon aan een celkweekje toevoegen; ze dringen gemakkelijk door celmembranen heen en worden vanzelf opgenomen. Verdere voor- of nabewerkingsstappen zijn niet nodig. En in de concentraties die je nodig hebt voor fluorescentiemicroscopie, zijn de labels niet merkbaar toxisch.

Volgens de Zwitsers lenen deze labels zich speciaal voor ‘stimulated emission depletion microscopy’ (STED) waarbij je de resolutie van het middelste deel van je opname verbetert door de fluorescentie daarbuiten selectief uit te schakelen. Het voordeel zit daarbij kennelijk in de stabiliteit: tijdens de behandeling gaan de labels die wél moeten blijven functioneren, niet per ongeluk kapot.

Johnsson vermoedt dat hij met dezelfde strategie, en andere medicijnen, nog veel meer eiwitten moet kunnen labelen.

bron: EPFL