Cyanine Phototruncation Enables Spatiotemporal Cell Labeling

化学 发色团 细胞迁移 细胞 生物物理学 荧光 光化学 生物化学 光学 物理 生物
作者
Hiroshi Fukushima,Siddharth S. Matikonda,Syed Muhammad Usama,Aki Furusawa,Takuya Kato,Lenka Štacková,Petr Klán,Hisataka Kobayashi,Martin J. Schnermann
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:144 (25): 11075-11080 被引量:30
标识
DOI:10.1021/jacs.2c02962
摘要

Photoconvertible tracking strategies assess the dynamic migration of cell populations. Here we develop phototruncation-assisted cell tracking (PACT) and apply it to evaluate the migration of immune cells into tumor-draining lymphatics. This method is enabled by a recently discovered cyanine photoconversion reaction that leads to the two-carbon truncation and consequent blue-shift of these commonly used probes. By examining substituent effects on the heptamethine cyanine chromophore, we find that introduction of a single methoxy group increases the yield of the phototruncation reaction in neutral buffer by almost 8-fold. When converted to a membrane-bound cell-tracking variant, this probe can be applied in a series of in vitro and in vivo experiments. These include quantitative, time-dependent measurements of the migration of immune cells from tumors to tumor-draining lymph nodes. Unlike previously reported cellular photoconversion approaches, this method does not require genetic engineering and uses near-infrared (NIR) wavelengths. Overall, PACT provides a straightforward approach to label cell populations with spatiotemporal control.
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