PrismaLuc实现体内可调远红光与近红外双色生物发光成像

《RSC Chemical Biology》：PrismaLuc Luciferase Enables Tunable Near-Infrared Bioluminescence for In Vivo ImagingOpen Access

　　生物发光成像（BLI）能够无创监测活体动物中的生物学过程，但大多数生物发光报告分子的发射波长固定，光谱灵活性有限，限制了其在多重检测和深层组织成像中的应用。生物发光共振能量转移（BRET）通过将荧光素酶与邻近的荧光蛋白或合成荧光团偶联来解决这一问题，后者吸收荧光素酶发出的光并重新发射更长的波长。然而，现有的由荧光素酶-荧光蛋白融合构建的BRET系统受限于次优的能量转移效率以及遗传编码发色团固定的光物理特性。我们最近报道了PrismaLuc，一种高效BRET报告分子，其中环状置换的NanoLuc被插入HaloTag中，能够实现向共价结合的合成荧光团的能量转移，其发射波长通过选择配体来确定。在我们的初始报道中，PrismaLuc与JF549 HaloTag配体配对用于双色细胞实验。在此，我们将PrismaLuc扩展到体内生物发光成像，使用远红光和近红外HaloTag配体。在培养细胞中，标记JF608和JF669 HaloTag配体分别产生了640和690 nm的发射峰。与已建立的BRET报告分子直接比较显示，在665 nm以上的波长处光子输出更高，这些波长在组织中的衰减较小。在荷瘤小鼠中，PrismaLuc:JF669产生约700 nm的发射峰，且体内荧光成像确认JF669 HaloTag配体具有足够的生物利用度，能够标记异种移植肿瘤中表达的PrismaLuc。最后，在同时移植表达NanoLuc和PrismaLuc细胞的小鼠中进行的双色成像显示出清晰的波谱分离，实现了同一动物体内的多重检测。总之，这些结果确立了PrismaLuc作为体内近红外和双色生物发光成像的可调平台。