LMU-Forschende haben eine Methode entwickelt, um bestimmen zu können, wie zuverlässig sich die Zielproteine in der superauflösenden Fluoreszenz-Mikroskopie markieren lassen.
Moderne Mikroskopie-Verfahren erlauben es, das Innenleben von Zellen in erstaunlichem Detailreichtum zu untersuchen. „Inzwischen können wir die Anordnung und Interaktion einzelner Proteine unter dem Mikroskop beobachten“, sagt Professor Ralf Jungmann, Leiter des Lehrstuhls für Molekulare Physik des Lebens an der LMU und Max-Planck-Fellow am MPI für Biochemie. Das Team des Biophysikers hat kürzlich die revolutionäre Methode RESI entwickelt – „Resolution Enhancement by Sequential Imaging“. Mit ihr lässt sich die Auflösung der Fluoreszenzmikroskopie bis auf die Ångströmskala verbessern – weit unterhalb der klassischen Beugungsgrenze des Lichts. Ausschlaggebend dafür sind DNA-konjugierte Markermoleküle, welche die Forschenden zielgenau an den Molekülen anbringen, die sie besser verstehen wollen.
Nun hat Jungmanns Team im Fachmagazin Nature Methods eine Technik vorgestellt, mit der sich quantifizieren lässt, wie gut die Bindung von Biomarkermolekülen an die Zielproteine funktioniert. „Das ist absolut ausschlaggebend, wenn man quantitativ belastbare Aussagen treffen will“, erklärt der Physiker. Kenne man die Markierungseffizienz, so könne man auf diese Weise räumlich aufgelöste Proteomik betreiben. So finde man nicht nur heraus, was einzelne Proteine in einer Zelle machen, sondern auch in welchem Ausmaß sie vorhanden sind und wie sich ihre Menge und ihr Verhalten unter bestimmten Umständen verändern. „Das geht aber eben nur, wenn wir einschätzen können, wie gut die Markierung geklappt hat.“ Denn nur markierte Proteine blinken unter dem Mikroskop auf und werden so sichtbar.
Originalpublikation:
Joschka Hellmeier, Sebastian Strauss, Shuhan Xu, Luciano A. Masullo, Eduard M. Unterauer, Rafal Kowalewski & Ralf Jungmann: Quantification of absolute labeling efficiency at the single-protein level. Nature Methods, 2024.
https://doi.org/10.1038/s41592-024-02242-5
