佳作频出丨Multi-SIM 助力揭示细胞器的奇妙 “搭便车” 之旅
Multi-SIM超分辨显微镜，助力研究新发现
2024年8月，浙江大学爱丁堡大学联合学院洪智实验室在《Journal of Cell Biology》期刊上发表重要研究成果—“Dynamic interaction of REEP5-MFN1/2 enables mitochondrial hitchhiking on tubular ER”。
背景
细胞器之间的信号转导和物质交换在生命活动中扮演着关键角色，其相互作用通过膜接触位点进行，其中，MERCs（Mitochondria-ER contact sites）备受关注。早期研究表明线粒体融合蛋白 MFN1/2 与内质网上的 MFN2 形成二聚体，介导内质网和线粒体之间的相互作用。
待解决的科学问题
MFN2 定位内质网并作为桥接蛋白存在争议，MFN2 功能是否由 MFN2-MFN2 二聚体介导，以及是否有其他未知的内质网蛋白参与仍未可知。
研究成果总结
筛选并发现内质网塑形蛋白 REEP5 作为全新的 MFN1/2 互作蛋白，促使线粒体搭载在管状内质网上被共同运输，最终实现了线粒体在胞内的均匀分布，进而调控细胞的 ROS 稳态。
GI-SIM(纳析独家)，助力长时程动态过程采集
Multi-SIM超分辨显微镜助力该研究中的线粒体-内质网相互作用的长时程动态结果的采集。
► GI-SlM imaging
► GI-SIM成像模态下采集到的生物学现象
01
科研团队清晰地观察到线粒体-内质网互作是一个“捕获-释放-再循环”（catch-release-recatch cycle, CRRC）的动态过程。
02
MFN2阳性线粒体可以通过REEP5修饰的内质网小管移动，就像一场奇妙的 “搭便车” 之旅，线粒体从内质网接触中释放后，线粒体的单向运动立即停止。
03
释放的线粒体随后可以附着在另一个管状内质网结构上，它的共同运动被重新启动，线粒体在从管状内质网释放时失去了方向性运动，但在重新附着时恢复了方向性。
图注：在Multi-SIM系统上使用GI-SIM模态采集U2OS细胞中稳定表达低水平mEmerald-REEP5和HaloTag-MFN1/2的分辨率图像。白色箭头表示内质网-线粒体接触位点；黄色箭头表示内质网-线粒体分离。A’ 和 A’’代表线粒体的中间或尖端部分与管状内质网动态共运动的延时图像；A’’’ 代表线粒体与管状内质网移动，解离后停止移动的延时图像；A’’’’ 代表捕放循环（CRRC）的延时图像。
Multi-SIM，在研究中的亮点
在紧密混合的内质网-线粒体网络中观察MERCs相关蛋白的动态相互作用，不仅需要超高分辨率的成像技术以观察亚细胞器之间相互作用的局部超微结构，也需要实时高速成像技术，以在不断运动的MERCs中捕捉到相关蛋白互作的动态变化。
纳析科技的Multi-SIM显微镜可以达到687幅/秒成像速度的同时实现60 nm超高分辨率，满足长时程、超分辨的显微成像需求，为解析细胞器互作的动态过程奠定了坚实的理论基础。
原文献链接
