A gerjesztő fényintenzitás és az antitest jelölési arányának hatása a kvantitatív fluoreszcenciás mérésekre

Dátum
Folyóirat címe
Folyóirat ISSN
Kötet címe (évfolyam száma)
Kiadó
Absztrakt

A fluoreszcens vizsgálatok, mérések során a minél jobb jel-zaj arány elérése érdekében a két leggyakrabban alkalmazott módszer az antitestek jelölési arányának növelése, illetve a gerjesztési fény intenzitásának fokozása. Ellenben ezek nem kívánatos módon befolyásolják méréseinket, ezzel téves számításokat eredményezve. Kísérleteink során kiderült, hogy az antitestek fluoreszcens festékekkel történő jelölése negatívan befolyásolja az antitestek affinitását és a fluoreszcens festékek kvantumhatékonyságát. A magas jelölési aránnyal rendelkező antitestek alulreprezentáltak lesznek a sejthez kötött frakcióban a csökkent affinitás miatt. Továbbá a fluorofórok között lejátszódó energiatranszfer, illetve kioltásos folyamatok csökkent fényességet fognak eredményezni. Mindezek mellett mikroszkópos mérések során a nagy numerikus apertúrájú objektív fókuszpontjában a megvilágító fény intenzitása olyan nagy, hogy a fluorofórok szaturálódnak. Modellszámításokkal és kísérletes mérésekkel is alátámasztottuk, hogy a hagyományos képlettel számolt FRET hatékonyság nagymértékben csökken a gerjesztő foton-fluxus függvényében. Sikeresen létrehoztunk olyan modelleket, melyek figyelembe veszik a donor szaturációt és a FRET frusztrációt is. Alkalmazásuknak köszönhetően a FRET hatékonyság és annak kiszámolásához szükséges  faktor szinte teljesen függetleníthető a megvilágító lézer intenzitásától. Összefoglalásként elmondható, hogy mindezen mérések, modellek, számítások nagymértékben hozzájárulnak a kvantitatívabb, pontosabb fluoreszcens mérések kivitelezéséhez.


In order to achieve the best possible signal-to-noise ratio during fluorescence measurements, the two most commonly used methods are to increase the labeling ratio of antibodies and to increase the intensity of the excitation light. Nonetheless, they affect our measurements undesirably, resulting in erroneous calculations. In our experiments, it was found that labeling antibodies with fluorescent dyes negatively affects the affinity of the antibodies and the quantum efficiency of the fluorescent dyes. Antibodies with high DOL will be underrepresented in the cell-bound fraction due to their decreased affinity. Furthermore, the energy transfer and quenching processes between the fluorophores will result in reduced brightness. In addition, during microscopic measurements, the intensity of the illumination light at the focal point of a large numerical aperture objective is so high that the fluorophores saturate. With model calculations and experimental measurements we also confirmed that the FRET efficiency calculated by the conventional formula greatly decreases as a function of the excitation photon flux. We have successfully created models that take both donor saturation and FRET frustration into consideration. By applying these equations the dependence on the illumating laser intensity of the FRET efficiency and the  factor required FRET calculations can be almost completely eliminated. In summary, all these measurements, models and calculations significantly contribute to the implementation of more quantitative, accurate and device-independent fluorescence measurements.

Leírás
Kulcsszavak
antitest, antibody, antitest jelölés, labeling of antibody, jelölési arány, affinity of antibody, fluorofór, antitest affinitás, festék kvantumhatékonyság, quantum efficiency of dye, FRET, FRET hatékonyság, FRET efficiency, fluorofór szaturáció, fluorophore saturation, FRET frusztráció, FRET frustration, mikroszkópia, microscopy, foton-fluxus, photon flux
Forrás