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顆粒に特異的なZn指標であるZIGIRは、ヒト膵島α細胞の不均一性を明らかにする
ZIGIR, a Granule-Specific Zn Indicator, Reveals Human Islet α Cell Heterogeneity.
PMID: 32668245 DOI: 10.1016/j.celrep.2020.107904.
抄録
数多くの哺乳類細胞は、その分泌顆粒中に豊富な亜鉛を含んでいますが、まだ利用可能な亜鉛センサーは、イメージング顆粒状の亜鉛のための所望の特異性と感度を欠いています。我々は、100倍以上の蛍光増強、膜透過性、酸性顆粒への選択的濃縮など、ライブセルイメージングのための多くの望ましい特性を有する蛍光亜鉛顆粒インジケータ、ZIGIRを開発しました。これらの利点を組み合わせることで、イメージング粒状Znの優れた感度と特異性を持つZIGIRを提供します。ZIGIRは、彼らのインスリン含有量に基づいて異種β細胞の分離と純粋なα細胞とβ細胞にマウス膵島のソートを可能にします。ヒトの膵島では、ZIGIRは内分泌細胞の高濃縮α細胞とβ細胞への選別を促進し、一部のδ細胞のソマトスタチン顆粒中の意外に高いZn活性を明らかにし、ヒトのα細胞間でのグルカゴン含有量の変動を明らかにしました。ZIGIRは、Znの生物学的研究やZnに富んだ分泌顆粒の研究、糖尿病治療のためのインスリン含量の高いβ細胞の工学的研究など、幅広い応用が期待されています。
Numerous mammalian cells contain abundant Zn in their secretory granules, yet available Zn sensors lack the desired specificity and sensitivity for imaging granular Zn. We developed a fluorescent zinc granule indicator, ZIGIR, that possesses numerous desired properties for live cell imaging, including >100-fold fluorescence enhancement, membrane permeability, and selective enrichment to acidic granules. The combined advantages endow ZIGIR with superior sensitivity and specificity for imaging granular Zn. ZIGIR enables separation of heterogenous β cells based on their insulin content and sorting of mouse islets into pure α cells and β cells. In human islets, ZIGIR facilitates sorting of endocrine cells into highly enriched α cells and β cells, reveals unexpectedly high Zn activity in the somatostatin granule of some δ cells, and uncovers variation in the glucagon content among human α cells. We expect broad applications of ZIGIR for studying Zn biology and Zn-rich secretory granules and for engineering β cells with high insulin content for treating diabetes.
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