日本大阪大学产业科学研究所的京卓志特任研究员（现任招聘研究员/基础生物学研究所助教）、永井健治教授，及该校研究生院生命功能研究科的星野七海助教（现任招聘教师）、 八木健教授、桥本秀彦助教（现任招聘教师），以及三重大学研究生院医学系研究科的实木亨副教授等人组成的研究团队，成功开发出了可实时可视化细胞间动态接触的新型荧光传感器Gachapin与Gachapin-C，相关成果已发表在期刊《Cell Reports Methods》上。
图1 Gachapin-C实现神经细胞自接触的可视化（供图：大阪大学产业科学研究所）
细胞间的接触是支撑生命活动根基的重要现象，但使用既往技术时，细胞一旦接触便会持续发光，难以捕捉瞬息万变的动态接触及细胞自身突起间的自接触现象。
为此，研究团队通过一种特殊设计，使细胞膜表面呈现的两个ddGFP（可逆结合/解离的荧光蛋白）组分仅在细胞接触时才会结合并发光，从而构建出双组分接触传感器Gachapin。
对高运动性细胞的延时观察表明，Gachapin能够追踪接触的形成与解除，而基于split-GFP技术的接触传感器在相同条件下难以追踪接触解除过程。此外，通过将Gachapin与其他荧光传感器联合使用，成功实现了对细胞接触动态及其联动细胞骨架结构与信号传导运动的同步捕捉。在神经细胞中，Gachapin能在神经突触接触部位特异性发光，从而观察到突触相互接触与分离的动态过程。
研究团队还开发出了仅需单一组分即可运作的进化型传感器Gachapin-C，巧妙地将所开发荧光传感器组件嵌入细胞表面部分细胞黏附分子中。通过优化设计，成功将非接触状态下的荧光干扰抑制至极限水平。由此实现了传统技术难以实现的突破，即清晰可视化单个细胞延伸出的复杂突触间相互接触的自接触现象。
京卓志招聘研究员表示：“开发本技术的初衷是满足‘以实时分辨率观察细胞在何时、何地接触，以及持续多久'的需求。Gachapin能够追踪现有方法难以捕捉的细胞分离瞬间。而Gachapin-C可捕捉同一细胞内突起间的接触，因此有望进一步理解神经细胞自我回避等此前难以解析的现象。”
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Cell Reports Methods
论文：Fluorescent indicators for visualizing dynamic contact between cells and between processes originating from a single cell
DOI：doi.org/10.1016/j.crmeth.2025.101292
