A Di-4-ANEPPDHQ generalizált polarizációjának részletes vizsgálata | Biofizikai és Sejtbiológiai Intézet

A sejtmembrán összetétele és molekuláris rendezettsége kulcsszerepet játszik a membránfehérjék működésének szabályozásában. Élő sejtekben a membránrendezettséget általánosságban három paraméterrel jellemzik (dipólpotenciál, fluiditás és hidráció), amelyek fluoreszcencia alapú módszerekkel és környezeti paraméterekre érzékeny fluorofórokkal tanulmányozhatók. Ezen festékek közül a Laurdan vegyületet használják leggyakrabban, amely emissziós spektruma eltolódik a lokális mikrokörnyezet hidrofobicitása függvényében (ezt kvantifikálja a fluorofór úgynevezett generalizált polarizációja), azaz a membrán hidrációjára érzékeny, alkalmazását azonban nehezítik kedvezőtlen spektrális tulajdonságai. A Di-4-ANEPPDHQ kedvezőbb spektrális tulajdonságai miatt egyszerűen alkalmazható hagyományos képalkotó eljárásokhoz is és a szakirodalomban általánosan a Laurdan funkcionális alternatívájaként tartják számon. A két festék szerkezeti különbségei miatt felmerül azonban a kérdés, hogy valóban ekvivalensnek tekinthetők-e.
Dr. Kovács Tamás, Dr. Zákány Florina és munkatársaik legutóbbi publikációjukban élő sejtek plazmamembránjának összetételét módosították különböző szterolok (koleszterin, 7-dehidrokoleszterin, 6-ketokolesztanol) metil-béta-ciklodextrinnel alkotott komplexeivel és spektrofluoriméterrel, valamint konfokális mikroszkópiával végzett méréseik során azt találták, hogy a kezelések eltérően befolyásolták a Laurdan és Di-4-ANEPPDHQ generalizált polarizációját. Az utóbbi paraméterekben megfigyelt eltérések ezzel szemben sokkal inkább korreláltak egy másik környezeti paraméterekre érzékeny fluorofór, a dipólpotenciálra szenzitív Di-8-ANEPPS gerjesztési arányában bekövetkező változásokkal. A szerzők molekuláris dinamikai szimulációkkal kimutatták, hogy ennek oka, hogy a Di-4-ANEPPDHQ – a Di-8-ANEPPS-hez hasonlóan – a membrán-víz határfelület közelében található a membránban, míg a Laurdan a mélyebb, hidrofób régiókban. Összességében tehát a Di-4-ANEPPDHQ – az irodalomban általánosan elfogadott nézettel szemben – nem tekinthető a Laurdan ekvivalens funkcionális alternatívájának a membránbiofizikai vizsgálatok során, sokkal inkább a Di-8-ANEPPS-hez hasonlít.
A szerzők tanulmányukat a Journal of Physical Chemistry Letters folyóiratban közölték.Kothalawala Rosemary Chandrakanthi, Makay Csenge, Szente Lajos, Varga Zoltán, Panyi György, Nagy Péter, Zákány Florina*, Kovács Tamás* 
DOI: 10.1021/acs.jpclett.6c00048