通过超分辨率定位量化细胞中膜蛋白的寡聚状态

摘要： 膜蛋白不同寡聚态之间的转换对细胞正常功能至关重要。然而，在细胞内对其寡聚态进行定量分析存在技术挑战。本研究开发了一种新方法，通过超分辨率定位计算得到的分子密度概率密度函数（PDFMD）来量化高表达膜蛋白的寡聚态。我们建立了PDFMD的理论模型，探讨了蛋白质浓度、细胞几何形态及荧光团光物理特性对PDFMD的影响，并提出了寡聚态准确定量的实验标准。该方法通过模拟单分子荧光影像得到验证，并应用于大肠杆菌中的UhpT和SbmA两种膜蛋白。研究表明，PDFMD能有效量化细胞内膜蛋白的寡聚态，有助于理解细胞功能。我们还讨论了该方法在高浓度下更高寡聚态蛋白的应用潜力及局限性。