Heterogeneity of late endosome/lysosomes shown by multiplexed DNA-PAINT imaging

内体 灯1 生物 组织蛋白酶D 细胞器 细胞生物学 人口 组织蛋白酶 溶酶体 生物化学 细胞内 社会学 人口学
作者
Charles Bond,Siewert Hugelier,J. Xing,Elena M. Sorokina,Melike Lakadamyali
出处
期刊:Journal of Cell Biology [The Rockefeller University Press]
卷期号:224 (1)
标识
DOI:10.1083/jcb.202403116
摘要

Late endosomes/lysosomes (LELs) are crucial for numerous physiological processes and their dysfunction is linked to many diseases. Proteomic analyses have identified hundreds of LEL proteins; however, whether these proteins are uniformly present on each LEL, or if there are cell-type-dependent LEL subpopulations with unique protein compositions is unclear. We employed quantitative, multiplexed DNA-PAINT super-resolution imaging to examine the distribution of seven key LEL proteins (LAMP1, LAMP2, CD63, Cathepsin D, TMEM192, NPC1, and LAMTOR4). While LAMP1, LAMP2, and Cathepsin D were abundant across LELs, marking a common population, most analyzed proteins were associated with specific LEL subpopulations. Our multiplexed imaging approach identified up to eight different LEL subpopulations based on their unique membrane protein composition. Additionally, our analysis of the spatial relationships between these subpopulations and mitochondria revealed a cell-type-specific tendency for NPC1-positive LELs to be closely positioned to mitochondria. Our approach will be broadly applicable to determining organelle heterogeneity with single organelle resolution in many biological contexts.

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