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Proximity-Based Super-Resolution Imaging Enabled by DNA Base-Stacking Interactions
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AI
DOI：10.1002/smll.202507139.png)
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摘要
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超分辨率成像近年来因其前所未有的在纳米分辨率下可视化目标生物分子的能力而获得显著发展。在此，通过利用两条DNA链之间的碱基堆积相互作用，演示了检测处于近距离的目标配对的能力，每条DNA链标记一个目标。当两个目标分子接近时，DNA探针才会彼此瞬时杂交，从而为与荧光染料共轭的DNA链（称为成像探针）创建杂交位点。在此设计中，杂交和共轴碱基堆积协同作用以实现成像探针的结合，堆积相互作用提供必要的稳定化，允许瞬时杂交。这种协同作用产生了DNA-PAINT成像所需的随机结合事件，该技术被称为Stack-Proximity-PAINT（Stack-pPAINT）。为深入了解探针的杂交机制，进行了原子级平衡和受控分子动力学（MD）模拟。模拟结果表明，DNA碱基堆积和荧光染料堆积共同稳定了成像探针。利用可编程DNA纳米结构评估了Stack-pPAINT的适用性。作为细胞层面的概念验证，使用靶向α-和β-微管蛋白分子的抗体，通过Stack-pPAINT可视化了微管结构。这种探针技术为旨在阐明细胞内高分辨率空间互作组学的细胞生物学研究提供了有前景的应用。
Keyword:
DNA base-stacking
DNA Origami
DNA-PAINT
fluorescence
kinetic analysis
molecular dynamics
super-resolution imaging
期刊
IF:
12.1
论文数:
3.0W
被引数:
16.4W
机构
引用论文
Single-Molecule Kinetics and Super-Resolution Microscopy by Fluorescence Imaging of Transient Binding on DNA OrigamiDNA折纸上瞬时结合的荧光成像的单分子动力学和超分辨率显微镜.png)
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