Il pH mitocondriale (pHm) è un parametro fondamentale per il corretto funzionamento dei mitocondri e, di conseguenza, per molti processi fisiologici e patologici. Infatti, il gradiente di pH (∆pHm) che si genera attraverso la membrana mitocondriale interna, sommato al potenziale elettrico di membrana (∆Ψm), costituisce la proton motive force (∆p) la quale fornisce l’energia necessaria alla sintesi dell’ATP e guida la traslocazione di altri ioni e metaboliti intermedi. Risulta quindi imprescindibile disporre di strumenti che consentano una precisa misurazione del pH. Tra questi, i sensori fluorescenti geneticamente codificati (GEFS) si contraddistinguono in quanto consentono la visualizzazione in situ di processi biologici, in modo non invasivo e in real-time. Inoltre, tramite l’aggiunta di sequenze segnale è possibile localizzare la sonda in determinati compartimenti cellulari. Nonostante esitano diversi GEFS per l’analisi del pH mitocondriale, nessuno di questi è basato su RFP. Oltre a ridurre l’autofluorescenza e la fototossicità, le caratteristiche spettroscopiche delle RFP ne rendono attraente l’applicazione in esperimenti di deep tissue imaging e ne abilitano il multiplexing con altre sonde per analisi multiparametriche. Per colmare questa lacuna, abbiamo sviluppato 4mt-pHmScarlet: il primo indicatore pH-sensibile basato su RFP con targeting mitocondriale.

Sviluppo di sensori fluorescenti geneticamente codificati per l'analisi del pH mitocondriale

VOLPATO, SIMONE
2023/2024

Abstract

Il pH mitocondriale (pHm) è un parametro fondamentale per il corretto funzionamento dei mitocondri e, di conseguenza, per molti processi fisiologici e patologici. Infatti, il gradiente di pH (∆pHm) che si genera attraverso la membrana mitocondriale interna, sommato al potenziale elettrico di membrana (∆Ψm), costituisce la proton motive force (∆p) la quale fornisce l’energia necessaria alla sintesi dell’ATP e guida la traslocazione di altri ioni e metaboliti intermedi. Risulta quindi imprescindibile disporre di strumenti che consentano una precisa misurazione del pH. Tra questi, i sensori fluorescenti geneticamente codificati (GEFS) si contraddistinguono in quanto consentono la visualizzazione in situ di processi biologici, in modo non invasivo e in real-time. Inoltre, tramite l’aggiunta di sequenze segnale è possibile localizzare la sonda in determinati compartimenti cellulari. Nonostante esitano diversi GEFS per l’analisi del pH mitocondriale, nessuno di questi è basato su RFP. Oltre a ridurre l’autofluorescenza e la fototossicità, le caratteristiche spettroscopiche delle RFP ne rendono attraente l’applicazione in esperimenti di deep tissue imaging e ne abilitano il multiplexing con altre sonde per analisi multiparametriche. Per colmare questa lacuna, abbiamo sviluppato 4mt-pHmScarlet: il primo indicatore pH-sensibile basato su RFP con targeting mitocondriale.
2023
Development of genetically encoded fluorescent sensors for the analysis of mitochondrial pH
pH
mitocondri
biosensori
File in questo prodotto:
File Dimensione Formato  
Volpato_Simone.pdf

accesso riservato

Dimensione 2.87 MB
Formato Adobe PDF
2.87 MB Adobe PDF

The text of this website © Università degli studi di Padova. Full Text are published under a non-exclusive license. Metadata are under a CC0 License

Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12608/68254