Квантирование растягивающих сил на клеточных контактах с помощью флуоресцентного зонда на основе ДНК

Клетки находятся в физическом контакте друг с другом. Прямое и точное измерение сил на клеточных контактах по‑прежнему представляет проблему. В настоящей работе мы разработали ратиометрический флуоресцентный зонд на основе ДНК, названный DNAMeter, для количественной оценки межклеточных растягивающих сил. Эти липид‑модифицированные DNAMeter могут самопроизвольно закрепляться на мембранах живых клеток. DNAMeter состоит из двух самособирающихся ДНК‑шпилек с разной устойчивостью к силе. Когда межклеточное натяжение превышает пороговую силу, необходимую для раскрытия ДНК‑шпильки, активируется специфический флуоресцентный сигнал, что позволяет в реальном времени визуализировать и количественно оценивать растягивающие силы. На примере DNAMeter, модифицированного E‑кадherin (E-cadherin), мы показали подход к молекулярному количественному определению величины и распределения напряжения E‑кадherin в эпителиальных клетках. Совместимые с обычными флуоресцентными микроскопами, эти простые в использовании ДНК‑зонды напряжения могут широко применяться для количественной оценки механотрансдукции при коллективных клеточных поведениях.