单分子超分辨率显微镜技术揭示了登革热NS2B3聚集体在线粒体网络上的形成及其对线粒体碎片化的影响

《npj Viruses》：Single molecule super resolution microscopy reveals formation of Dengue NS2B3 cluster on mitochondrial network and its effect on fragmentation

　　

摘要

要在单分子水平上理解病毒蛋白并观察其在细胞环境中的动态变化是一项具有挑战性的任务。这需要借助先进的显微镜技术（如SMLM）以及能够以单分子精度揭示细节的单分子分析方法。在登革热2型病毒感染中，NS2B3被认为是一种重要的蛋白质复合物，负责病毒的蛋白水解活性及多蛋白的前处理。我们研究了NS2B3蛋白及其聚集体的分布情况。为此，我们设计了两种光活化探针（mEos-NS2B3和PAGFP-NS2B3），以及一种荧光探针（eGFP-NS2B3）。实验结果证实，NS2B3聚集体形成于线粒体网络附近。通过对单分子数据（图像）的统计分析，我们得以确定这些聚集体的关键参数，如聚集体密度、每个聚集体所含分子数以及其分布范围。此外，区域分析表明NS2B3聚集体的形成与线粒体网络的结构破坏之间存在关联，这一结论也得到了时间序列共聚焦成像技术的支持。换言之，聚集体的存在会导致线粒体结构的破坏。为进一步验证这一点，我们采用了时间序列超分辨率成像技术，成功观察到了NS2B3聚集体的形成过程。了解NS2B3在单分子层面的聚集动态，有助于识别潜在的药物靶点以及阻断这些靶点的方法。