リソソーム標的、遺伝的エンコードCA（2+） - センサーの生成と特性評価

明確な時空間Ca2+シグナル伝達イベントは、真核細胞生理学の基本的な側面を調節します。複雑なCa2+シグナルは、ER（小胞体）などのCa2+を隔離する細胞内オルガネラからのCa2+の放出、または細胞外Ca2+の原形質膜におけるCa2+透過性チャネルの開口によって駆動することができます。後期エンドソームやリソソームを含む後期エンドサイトーシス経路コンパートメントが最近、ERルーメン内で見つかったレベルに匹敵するレベルにCa2+を隔離することが観察されています。これらのオルガネラは、リガンド依存性のCa2+リリースチャネルを抱えており、証拠は、それらがCa2+signallingプラットフォームとして動作できることを示しています。リソソームはCA2+を他のどのエンドサイトーシスコンパートメントよりも大幅に隔離し、このオルガネラからのシグナル伝達は、ERを含む店舗からより広範なCA2+信号を引き出すことができる「トリガー」リリースイベントを提供するために仮定されています。リソソーム特異的Ca2+シグナル伝達を調査するために、リソソームCa2+放出を測定するための簡単な方法が不可欠です。本研究では、細胞外アゴニストおよび細胞内の第2メッセンジャーに応答して特定のCa2+放出を記録できる遺伝的にエンコードされたリソソーマターゲットを絞ったCameleonセンサーの生成と特性評価について説明します。このプローブは、細胞生理学に対するリソソームCA2+処理の影響を調べる詳細な調査を可能にする新しいツールを表しています。

Distinct spatiotemporal Ca2+ signalling events regulate fundamental aspects of eukaryotic cell physiology. Complex Ca2+ signals can be driven by release of Ca2+ from intracellular organelles that sequester Ca2+ such as the ER (endoplasmic reticulum) or through the opening of Ca2+-permeable channels in the plasma membrane and influx of extracellular Ca2+. Late endocytic pathway compartments including late-endosomes and lysosomes have recently been observed to sequester Ca2+ to levels comparable with those found within the ER lumen. These organelles harbour ligand-gated Ca2+-release channels and evidence indicates that they can operate as Ca2+-signalling platforms. Lysosomes sequester Ca2+ to a greater extent than any other endocytic compartment, and signalling from this organelle has been postulated to provide 'trigger' release events that can subsequently elicit more extensive Ca2+ signals from stores including the ER. In order to investigate lysosomal-specific Ca2+ signalling a simple method for measuring lysosomal Ca2+ release is essential. In the present study we describe the generation and characterization of a genetically encoded, lysosomally targeted, cameleon sensor which is capable of registering specific Ca2+ release in response to extracellular agonists and intracellular second messengers. This probe represents a novel tool that will permit detailed investigations examining the impact of lysosomal Ca2+ handling on cellular physiology.