광범위한 세포 환경에서 발생하는 이차원적 Ca²⁺ 신호 증폭을 측정하는 FRET 기반 분석법

이 분석법은 세포 내 다양한 소기관 사이의 Ca²⁺ 농도 변화라는 복잡한 신호전달 과정을 실시간으로 정량화하기 위해 형광 공명 에너지 전달(FRET) 기술을 응용한 실험 방법론이다.

Ca²⁺ 신호 감지 및 증폭 측정

• 센서 설계: Ca²⁺ 농도 변화에 민감하게 반응하도록 설계된 형광 분자 쌍(Donor/Acceptor)을 이용하여 특정 세포 구획에 도입한다.
• 측정 원리: Ca²⁺ 농도가 특정 임계값을 초과하여 급격히 상승할 때, 두 형광 분자 간의 거리 변화 혹은 구조적 변화가 유도되어 FRET 효율이 변화하며 이를 광학적으로 검출한다.

이는 단순히 세포질 Ca²⁺ 수준을 측정하는 것을 넘어, 미토콘드리아 또는 소포체 등 특정 소기관 간의 Ca²⁺ 전달 및 이에 따른 신호 증폭 정도를 공간적으로 분리하여 분석 가능하게 한다.