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Superiority of SpiroZin2 Versus FluoZin-3 for monitoring vesicular Zn2+ allows tracking of lysosomal Zn2+ pools.
Scientific Reports ( IF 3.8 ) Pub Date : 2018-10-09 , DOI: 10.1038/s41598-018-33102-w
Yu Han 1 , Jacob M Goldberg 2 , Stephen J Lippard 2 , Amy E Palmer 1
Scientific Reports ( IF 3.8 ) Pub Date : 2018-10-09 , DOI: 10.1038/s41598-018-33102-w
Yu Han 1 , Jacob M Goldberg 2 , Stephen J Lippard 2 , Amy E Palmer 1
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Small-molecule fluorescent probes are powerful and ubiquitous tools for measuring the concentration and distribution of analytes in living cells. However, accurate characterization of these analytes requires rigorous evaluation of cell-to-cell heterogeneity in fluorescence intensities and intracellular distribution of probes. In this study, we perform a parallel and systematic comparison of two small-molecule fluorescent vesicular Zn2+ probes, FluoZin-3 AM and SpiroZin2, to evaluate each probe for measurement of vesicular Zn2+ pools. Our results reveal that SpiroZin2 is a specific lysosomal vesicular Zn2+ probe and affords uniform measurement of resting Zn2+ levels at the single cell level with proper calibration. In contrast, FluoZin-3 AM produces highly variable fluorescence intensities and non-specifically localizes in the cytosol and multiple vesicular compartments. We further applied SpiroZin2 to lactating mouse mammary epithelial cells and detected a transient increase of lysosomal free Zn2+ at 24-hour after lactation hormone treatment, which implies that lysosomes play a role in the regulation of Zn2+ homeostasis during lactation. This study demonstrates the need for critical characterization of small-molecule fluorescent probes to define the concentration and localization of analytes in different cell populations, and reveals SpiroZin2 to be capable of reporting diverse perturbations to lysosomal Zn2+.
中文翻译：
SpiroZin2 与 FluoZin-3 相比，在监测囊泡 Zn2+ 方面具有优势，可以跟踪溶酶体 Zn2+ 池。
小分子荧光探针是测量活细胞中分析物浓度和分布的强大且普遍的工具。然而，这些分析物的准确表征需要严格评估细胞间的荧光强度和探针的细胞内分布的异质性。在本研究中，我们对两种小分子荧光囊泡 Zn2+ 探针 FluoZin-3 AM 和 SpiroZin2 进行了平行和系统的比较，以评估每种探针对囊泡 Zn2+ 池的测量。我们的结果表明，SpiroZin2 是一种特定的溶酶体囊泡 Zn2+ 探针，通过适当的校准，可以在单细胞水平上统一测量静息 Zn2+ 水平。相比之下，FluoZin-3 AM 产生高度可变的荧光强度，并且非特异性地定位于细胞质和多个囊泡区室中。我们进一步将 SpiroZin2 应用到哺乳期小鼠乳腺上皮细胞，检测到哺乳激素治疗后 24 小时溶酶体游离 Zn2+ 短暂增加，这表明溶酶体在哺乳期间 Zn2+ 稳态的调节中发挥作用。这项研究表明需要对小分子荧光探针进行关键表征，以确定不同细胞群中分析物的浓度和定位，并揭示 SpiroZin2 能够报告对溶酶体 Zn2+ 的多种扰动。
更新日期：2018-10-09
中文翻译：
SpiroZin2 与 FluoZin-3 相比，在监测囊泡 Zn2+ 方面具有优势，可以跟踪溶酶体 Zn2+ 池。
小分子荧光探针是测量活细胞中分析物浓度和分布的强大且普遍的工具。然而，这些分析物的准确表征需要严格评估细胞间的荧光强度和探针的细胞内分布的异质性。在本研究中，我们对两种小分子荧光囊泡 Zn2+ 探针 FluoZin-3 AM 和 SpiroZin2 进行了平行和系统的比较，以评估每种探针对囊泡 Zn2+ 池的测量。我们的结果表明，SpiroZin2 是一种特定的溶酶体囊泡 Zn2+ 探针，通过适当的校准，可以在单细胞水平上统一测量静息 Zn2+ 水平。相比之下，FluoZin-3 AM 产生高度可变的荧光强度，并且非特异性地定位于细胞质和多个囊泡区室中。我们进一步将 SpiroZin2 应用到哺乳期小鼠乳腺上皮细胞，检测到哺乳激素治疗后 24 小时溶酶体游离 Zn2+ 短暂增加，这表明溶酶体在哺乳期间 Zn2+ 稳态的调节中发挥作用。这项研究表明需要对小分子荧光探针进行关键表征，以确定不同细胞群中分析物的浓度和定位，并揭示 SpiroZin2 能够报告对溶酶体 Zn2+ 的多种扰动。
京公网安备 11010802027423号