SMLM 技术新突破：实现分子间相互作用的精准可视化与量化

分子间相互作用对细胞功能至关重要，但在单分子水平可视化颇具挑战。研究人员开发出一种概率算法，可精准确定形成耦合对的分子数量与比例，该算法在模拟和实验中效果良好，有望推动 SMLM 技术用于分子间相互作用研究。

　　分子间相互作用是所有细胞功能的基础，但在单分子水平上可视化这些相互作用仍然充满挑战。单分子定位显微镜（SMLM）为解决这一难题带来了希望。在获得两个可能存在相互作用的分子伙伴的纳米级图谱后，本应能够将分子归类为耦合对或非耦合旁观者。在此，研究人员开发出一种概率算法，该算法能够准确测定形成耦合对的分子的绝对数量和比例。该算法会计算所有已定位分子间可能配对的相互作用概率，挑选出最有可能的相互作用组合，并对任何虚假的共定位情况进行校正。在一系列具有不同密度（最高约 55 个分子 /μm^-2 ）和定位精度（1 至 50 纳米）的模拟分子定位图谱上对这一方法进行测试，结果显示识别正确配对的典型误差仅为百分之几。在分子密度约为 5 至 10 个分子 /μm^-2 、定位精度为 20 至 30 纳米（这是 SMLM 成像的典型参数）的情况下，召回率约为 90%。无论是在模拟实验还是真实实验中，该算法都能有效区分非相互作用分子和耦合分子。最后，该算法在模拟的反应 - 扩散系统中，成功推断出随时间变化的耦合对数量，进而得以确定潜在的速率常数。这一提出的方法有望借助 SMLM 技术，实现对分子间相互作用的直接可视化和量化分析。