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分享一篇发表在science advances上面的文章,题目为“Use of intercellular proximity labeling to quantify and decipher cell-cell interactions directed by diversified molecular pairs”。本文的通讯作者为南京大学的李颉教授和美国Scripps研究所的吴鹏教授,李劼教授课题组的研究方向为肿瘤化学免疫学研究,吴鹏教授课题组主要研究肿瘤和人类免疫反应中的细胞和分子机制。
这篇文章是在2020年他们发表在cell上的一个工作的基础上进行了方法的优化。在cell那篇文章中,他们开发了一种名为FucoID的可以检测内源性抗原特异性T细胞的通用平台(https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.09.048)。这种方法的原理是,将岩藻糖基转移酶(FT)与GDP-Fuc通过linker连接得到GF-sFT,当GF-sFT与感兴趣的诱饵细胞孵育时,就会发生自催化的化学酶法标记,将Fuc-sFT连接到细胞表面的LacNAc上,得到Cell-sFT,将被标记的细胞与猎物细胞混合,并加入GF-Biotin,当诱饵细胞与猎物细胞相互接近、发生相互作用的时候,FT会催化Fuc-Biotin标记到猎物细胞的表面,通过分析细胞表面的Biotin信号就可以进行之后的分析。
此前的工作中,作者他们合成GF-FT是直接用FT中的赖氨酸与活化酯发生反应,与linker连接,这会造成产物中出现一个FT上面连接不止一个GDP-Fuc单元的现象。所以在本次的工作中,他们改进了合成方法,在FT上连接了一小段肽,然后在分选酶(mgSrtA)的催化下与末端连接三个甘氨酸的四嗪基团连接在一起,然后Tz与BCN发生生物正交反应,将GDP-Fuc基团与FT连接在一起得到GF-sFT。然后用NK92细胞进行了GF-sFT自催化组装能力的验证,之后,用该方法检测了DC细胞与T细胞、肿瘤细胞与T细胞、CAR-T细胞与靶细胞之间的相互作用,而且FT标记不会影响T细胞的杀伤能力,Fucoid方法不仅可以用于基于抗体-抗原的细胞间相互作用的研究,也可以用于由配体-受体介导的细胞间相互作用的研究。
之后,作者用CAR-J细胞与SKOV3细胞来验证FucoID的方法可以定量检测细胞之间相互作用的强度与相互作用的特异性。通过CRISPR技术让SKOV3细胞表面的HER2表达水平发生改变,然后与CAR-J-sFT细胞混合,并加入GF-Biotin,实验结果表明SKOV3细胞表面的biotin水平与它们表达的HER2水平成正相关。将SKOV3细胞与不同的细胞混合在一起与CAR-J-sFT一起培养,可以发现biotin只会标记在表达HER2的细胞上,证明了该方法的特异性。
基于细胞的FT探针需要将FT先标记到诱饵细胞上,需要先分离纯化诱饵细胞,所以对于一些难以分离纯化的诱饵细胞,基于细胞的FT标记无法实现,所以作者他们发展了基于抗体的FT探针(AB-sFT),将FT连接在抗体上,然后抗体会特异性地对靶细胞和与靶细胞发生相互作用的细胞进行biotin标记,作者还用Ab-sFT对膀胱肿瘤细胞进行了分析。
综上所述,作者他们对FucoID方法进行了升级,并发展了基于抗体的Ab-sFT,可以用于细胞之间相互作用的识别与定量分析。
责任编辑:Guo ZH
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