Abstract
- Die Zelle ist in Bezug auf metabolische Prozesse mehrfach kompartimentiert. Insbesondere die Mitochondrien beherbergen viele entscheidende Reaktionen in ihren verschiedenen Mikrokompartimenten. Aufgrund ihrer geringen Größe sind diese Mikrokompartimente jedoch mit der herkömmlichen Mikroskopie nicht zugänglich. Hier zeigen wir, dass die zeitkorrelierte Single-Photon-Zählung (TCSPC) Fluoreszenz-Lebensdauerbild-Mikroskopie (FLIM) nicht nur Mitochondrien, sondern auch verschiedene Mikrokompartimente innerhalb von Mitochondrien klassifiziert. Sensorproteine in der Matrix hatten eine andere Lebensdauer als Sonden an Membranproteinen. Die Lokalisation in der äußeren und inneren Mitochondrienmembran konnte durch signifikante Unterschiede in der Lebensdauer unterschieden werden. Die Methode war empfindlich genug, um Verschiebungen in der Proteinposition innerhalb der mitochondrialen Mikrokompartimente zu überwachen. Makromolekulare Überfüllung durch Veränderungen des Proteingehalts beeinträchtigte die Lebensdauer signifikant, während oxidierende Bedingungen oder physiologische pH-Änderungen nur marginale Auswirkungen hatten. Wir schlagen vor, dass FLIM eine vielseitige und vollständige Methode zur Überwachung raumzeitlicher Ereignisse in Mitochondrien ist. Die Empfindlichkeit im Zeitbereich ermöglicht es, umfangreiche Informationen über die sub-mitochondriale Lokalisation zu gewinnen, die die Beugungsbegrenzung überwindet.