【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物分子，具体涉及一种可视化检测细胞核力学的活细胞成像系统、方法与应用。
技术介绍
1、机械力是许多生理和病理过程的重要调节因素，如胚胎发育、肿瘤转移、心血管病变、衰老等。研究表明这些生理或病理过程都涉及到细胞对胞外力学刺激的响应，如基质刚度、流体剪切或者机械拉伸。然而，机械力不仅可以在细胞外基质-细胞骨架之间传导，细胞骨架还能将力向内传递到细胞核内。因此，细胞核也被认为是一种重要的力学效应器。
2、在核膜(ne)上，由nesprin和sun蛋白组成的核骨架和细胞骨架连接体(linc)复合体将来自细胞骨架的机械力传递到细胞核内，并实现了机械力跨越内外核膜的直接传递，而且这些机械力的可以直接或间接的改变核内遗传物质的形态。例如，持续的机械拉伸可以调控染色质的分布状态，细胞外基质刚度也可以改变染色质的浓缩和全基因组的状态。可见细胞核在细胞感知和响应力学刺激中发挥着关键作用。现有研究表明，细胞核力学的改变很可能成为生理或病理过程中一种重要监测指标。通过深入研究细胞核的力学特性及其生物学意义，可以更好地理解细胞的生命活动规律，并为相关疾病的诊断和治疗提供新的思路和方法。然而，现阶段没有良好的可视化测量方法和工具来检测细胞核力学在机械力作用下的动态变化。
3、部分现有技术对细胞内蛋白分子水平上的力学测量进行了报道。如grashoff等人在“measuring mechanical tension across vinculin reveals regulation offocaladhesion dy
技术实现思路
1、为了克服现有技术所存在的缺陷，本专利技术创新性地构建了一种可以有效检测细胞核力学的fret力学探针，并进一步研发了可视化的活细胞成像系统及方法，该系统可用于体外或在体细胞核力学的有效检测，实现细胞核力学的实时动态成像和监测，对生理或病理过程的监测、指征或治疗具有重要意义。
2、本专利技术的目的之一在于提供一种用于检测细胞核力学的探针组合物。
3、为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
4、用于检测细胞核力学的探针组合物，所述探针组合物包括nuts1-fret力学探针和nuts2-fret力学探针；所述nuts1-fret力学探针由lmna-bd1、tm1、ypet荧光蛋白、张力连接子f40、ecfp荧光蛋白和cc-sun1组成；所述nuts2-fret力学探针由lmna-bd2、tm2、ypet荧光蛋白、张力连接子f40、ecfp荧光蛋白和cc-sun2组成；所述lmna-bd1的氨基酸序列如seq idno.29所示，所述lmna-bd2的氨基酸序列如seq id no.30所示；所述tm1的氨基酸序列如seqid no.31所示，所述tm2的氨基酸序列如seq id no.32所示；所述ypet荧光蛋白的氨基酸序列如seq id no.33所示；所述张力连接子f40的氨基酸序列如seq id no.34所示；所述ecfp荧光蛋白的氨基酸序列如seq idno.35所示；所述cc-sun1的氨基酸序列如seq id no.36所示，所述cc-sun2的氨基酸序列如seq id no.37所示。
5、进一步，所述nuts2-fret力学探针和nuts1-fret力学探针还包括ggsggt连接序列。
6、进一步，所述nuts1-fret力学探针的核苷酸序列如seq id no.26所示；所述nuts2-fret力学探针的核苷酸序列如seq id no.24所示。
7、进一步，所述nuts1-fret力学探针以sun1跨膜蛋白为目标分子；所述nuts2-fret力学探针以sun2跨膜蛋白为目标分子。
8、进一步，所述检测包括检测或动态监测体外活细胞的细胞核受力水平，和/或检测或动态监测在体发育过程的细胞核受力水平。
9、进一步，所述探针组合物用于检测细胞核力学时，与对照探针联用；所述对照探针包括核苷酸序列如seq id no.27所示的tl1力学探针和核苷酸序列如seq id no.25所示的tl2力学探针。
10、本专利技术的目的之二在于提供一种细胞核力学的活细胞成像系统。
11、为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
12、细胞核力学的活细胞成像系统，所述活细胞成像系统含有前述探针组合物。
13、进一步，所述活细胞成像系统还含有对照探针；所述对照探针包括tl1力学探针和tl2力学探针；所述tl1力学探针由lmna-bd1、tm1、ypet荧光蛋白、张力连接子f40和ecfp荧光蛋白组成；所述tl2力学探针由lmna-bd2、tm2、ypet荧光蛋白、张力连接子f40和ecfp荧光蛋白组成；所述lmna-bd1的氨基酸序列如seq id no.29所示，所述lmna-bd2的氨基酸序列如seq id no.30所示；所述tm1的氨基酸序列如seq id no.31所示，所述tm2的氨基酸序列如seq id no.32所示；所述ypet荧光蛋白的氨基酸序列如seq id no.33所示；所述张力连接子f40的氨基酸序列如seq id no.34所示；所述ecfp荧光蛋白的氨基酸序列如seq idno.35所示。
14、所述对照探针为cc-sun结构域删除的探针nuts2-tl和nuts1-tl；所述nuts2-tl和nuts1-tl分别代表无张力情况下的fret对照。
15、进一步，所述tl1力学探针的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.用于检测细胞核力学的探针组合物，其特征在于，所述探针组合物包括NuTS1-FRET力学探针和NuTS2-FRET力学探针；所述NuTS1-FRET力学探针由LMNA-bd1、TM1、YPet荧光蛋白、张力连接子F40、ECFP荧光蛋白和CC-SUN1组成；所述NuTS2-FRET力学探针由LMNA-bd2、TM2、YPet荧光蛋白、张力连接子F40、ECFP荧光蛋白和CC-SUN2组成；所述LMNA-bd1的氨基酸序列如SEQ ID NO.29所示，所述LMNA-bd2的氨基酸序列如SEQ ID NO.30所示；所述TM1的氨基酸序列如SEQ ID NO.31所示，所述TM2的氨基酸序列如SEQ ID NO.32所示；所述YPet荧光蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.33所示；所述张力连接子F40的氨基酸序列如SEQ IDNO.34所示；所述ECFP荧光蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.35所示；所述CC-SUN1的氨基酸序列如SEQ ID NO.36所示，所述CC-SUN2的氨基酸序列如SEQ ID NO.37所示。
2.根据权利要求1所述的探针组合物，
3.细胞核力学的活细胞成像系统，其特征在于，所述活细胞成像系统含有权利要求1-2任一项所述的探针组合物。
4.根据权利要求3所述的活细胞成像系统，其特征在于，所述活细胞成像系统还含有对照探针；所述对照探针包括TL1力学探针和TL2力学探针；所述TL1力学探针由LMNA-bd1、TM1、YPet荧光蛋白、张力连接子F40和ECFP荧光蛋白组成；所述TL2力学探针由LMNA-bd2、TM2、YPet荧光蛋白、张力连接子F40和ECFP荧光蛋白组成；所述LMNA-bd1的氨基酸序列如SEQ ID NO.29所示，所述LMNA-bd2的氨基酸序列如SEQ ID NO.30所示；所述TM1的氨基酸序列如SEQ ID NO.31所示，所述TM2的氨基酸序列如SEQ ID NO.32所示；所述YPet荧光蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.33所示；所述张力连接子F40的氨基酸序列如SEQ ID NO.34所示；所述ECFP荧光蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.35所示。
5.根据权利要求4所述的活细胞成像系统，其特征在于，所述TL1力学探针的核苷酸序列如SEQ ID NO.27所示，所述TL2力学探针的核苷酸序列如SEQ ID NO.25所示。
6.根据权利要求3所述的活细胞成像系统，其特征在于，所述NuTS1-FRET力学探针以SUN1跨膜蛋白为目标分子；所述NuTS2-FRET力学探针以SUN2跨膜蛋白为目标分子。
7.转染权利要求3-6任一项所述的活细胞成像系统得到的稳转细胞系。
8.利用权利要求7所述的活细胞成像系统检测细胞核受力水平的方法，其特征在于，在体外哺乳动物细胞内，分别表达NuTS2、TL2、NuTS1和TL1力学探针，通过测定FRET/ECFP比值来检测细胞核受力水平的变化。
9.权利要求1-2任一项所述的探针组合物和/或权利要求3-6任一项所述的活细胞成像系统在制备用于可视化检测和/或动态监测细胞核力学的产品中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述应用包括如下1)-4)中的任一种或多种：
...【技术特征摘要】
1.用于检测细胞核力学的探针组合物，其特征在于，所述探针组合物包括nuts1-fret力学探针和nuts2-fret力学探针；所述nuts1-fret力学探针由lmna-bd1、tm1、ypet荧光蛋白、张力连接子f40、ecfp荧光蛋白和cc-sun1组成；所述nuts2-fret力学探针由lmna-bd2、tm2、ypet荧光蛋白、张力连接子f40、ecfp荧光蛋白和cc-sun2组成；所述lmna-bd1的氨基酸序列如seq id no.29所示，所述lmna-bd2的氨基酸序列如seq id no.30所示；所述tm1的氨基酸序列如seq id no.31所示，所述tm2的氨基酸序列如seq id no.32所示；所述ypet荧光蛋白的氨基酸序列如seq id no.33所示；所述张力连接子f40的氨基酸序列如seq idno.34所示；所述ecfp荧光蛋白的氨基酸序列如seq id no.35所示；所述cc-sun1的氨基酸序列如seq id no.36所示，所述cc-sun2的氨基酸序列如seq id no.37所示。
2.根据权利要求1所述的探针组合物，其特征在于，所述nuts1-fret力学探针的核苷酸序列如seqid no.26所示；所述nuts2-fret力学探针的核苷酸序列如seq id no.24所示。
3.细胞核力学的活细胞成像系统，其特征在于，所述活细胞成像系统含有权利要求1-2任一项所述的探针组合物。
4.根据权利要求3所述的活细胞成像系统，其特征在于，所述活细胞成像系统还含有对照探针；所述对照探针包括tl1力学探针和tl2力学探针；所述tl1力学探针由lmna-bd1、tm1、ypet荧光蛋白、张力连接子f40和...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。