微视光学对细胞表面多种糖分子的分布研究 一

在实验过程中，微视光学的研究者们精确定位了目标糖分子在Vero细胞表面的分布。如图所示，相比普通荧光的模糊成像（每幅图的偏上部分），dSTORM成像因其超高分辨率能够分辨这些模糊的块斑，呈现出每种糖分子的分布形态细节。我们发现每种糖分子都是成簇分布的，但它们又有着各自的簇分布特征，如不同的簇大小、簇密度、簇形状等，见放大的超分辨重构图。Sia和oligosaccharide多以大簇密集分布（A和B））；相反地，Fuc则以小簇稀疏分布（图C）；而Man、Gal和GalNAc也多聚集成簇，但簇的边界却较模糊（图D、E、F）。
糖分子簇的分布形貌更加清晰，它们或大或小、或稀或密、或独立或相接壤。我们进一步统计分析了多个参数来详细表征它们的形态。总的来说，这些分析结果表明这些所研究的糖分子都是倾向在细胞表面成簇分布的，同时它们也有着各自的分布特征。这也再次排除了糖分子簇是由凝集素交联形成的可能。因为如果这些簇是受凝集素交联形成的，那么糖分子簇的大小应该会与其对应的凝集素所含的结合位点的数目成正比。也就是说，由于SBA和MAA有着相同的结合位点数，GalNAc簇和Sia簇的大小应该接近，但事实上，GalNAc簇要比Sia簇小很多，形态差异也很大，这说明凝集素交联存在的假设是不成立的。另外，早有一些研究报道指出许多膜蛋白在细胞表面是聚集在结构域内的，而这些膜蛋白多数是糖基化的，这也间接支持了我们的研究发现—膜上糖分子多是成簇分布的。另外也有研究指出这些膜上的糖蛋白聚集成簇是为了更好地实现特定的细胞响应。因此，我们推测所有糖分子的簇分布在细胞表面形成了一个复杂的组装结构，在这里发生着各种基于糖分子的相互作用。这为现存的细胞膜结构研究提供了重要的糖分子组装信息。
   Vero细。胞膜上常见糖分子的普通成像图（偏上部分）、超分辨重构原图（上）和放大图（下），成像的糖分子分别为：Sia (A), oligosaccharide (B), GlcNAc (C), Fuc (D), Man (E), Gal (F), GalNAc (G)。标尺：5 μm（上）；500 nm（下）。