文献分享|荧光探针用于纳米显微镜技术实时追踪细菌细胞壁动态

文献分享|荧光探针用于纳米显微镜技术实时追踪细菌细胞壁动态

导语

今天给大家分享一篇发表在期刊 ACS Nano 上的文献：Fluorogenic Probes for Real-Time Tracking of Bacterial Cell Wall Dynamics with Nanoscopy

概要

细菌细胞壁是维持细胞形态和抵御环境威胁的关键结构，主要由肽聚糖（PG）构成。这一复杂大分子在细胞周期中经历动态合成与重塑。尽管其重要性突出，但在活细胞中监测PG动态（尤其是空间分布的细节）仍面临重大挑战。为此，本文开发了一系列基于罗丹明的荧光探针，专为PG合成的实时超分辨率成像优化。通过引入疏水性连接基团精细调控探针的自聚集行为，本文实现了背景荧光的显著降低及标记后的高效荧光激活。这一突破使探针能够在多种细菌中实现免洗标记。此方法可直接可视化PG合成模式，量化活细菌细胞中隔膜PG（sPG）的合成速率，并支持通过二维（2D）和三维（3D）STED显微镜同步成像活细胞内的细胞分裂机制。本研究为解析细菌细胞壁的结构与动态提供了强大工具，为PG相关的细胞过程研究开辟了新路径。

图1.靶向肽聚糖标记的荧光罗丹明探针开发。

(a) 靶向PG合成的自聚集诱导荧光探针设计策略示意图。

(b) TADA及探针1-5的化学结构示意图。图中橙色表示磺酰胺取代基，蓝色表示D-氨基酸/酰胺尾部，绿色表示疏水性连接基团。(c, d) TADA及探针1-5在含/不含SDS的HEPES缓冲液中的吸收光谱

（c）与荧光光谱（d）。

(e) TADA及探针1-5在含/不含SDS条件下的荧光发射强度。

(f) 探针1-5在含/不含SDS条件下的粒径分析。(g) FADA560在含/不含SDS条件下的代表性粒径分布。

参考文献：DOI：10.1021/acsnano.5c01930