프로피디움 아이오다이드 (PI) (Propidium Iodide (PI))

측정·도구
한 줄 정의: 손상된 세포막을 통해서만 들어가 DNA에 결합해 붉은 형광을 내는 염색 시약으로, 세포 사멸 여부와 세포주기 분석에 쓰인다.

쉽게 풀면

프로피디움 아이오다이드는 온전한 세포막은 통과하지 못하지만, 막이 손상된 죽은 세포나 죽어가는 세포로는 쉽게 들어가 DNA와 결합해 붉은 형광을 낸다. 이 성질을 이용해 유세포분석(플로우 사이토메트리)에서 살아있는 세포와 죽은 세포를 구분하는 데 널리 쓰인다. 또한 결합한 형광의 세기가 세포 속 DNA 양에 비례하기 때문에, 세포가 세포주기의 어느 단계에 있는지 분석하는 데도 활용된다. DAPI와 마찬가지로 DNA 특이 형광 염료지만 살아있는 세포 배제 능력이 있다는 점이 다르다.

왜 중요한가

프로피디움 아이오다이드는 세포막 온전성에 기반해 살아있는 세포와 죽은 세포를 손쉽게 구분할 수 있어, 세포생물학, 종양학, 면역학 등 다양한 분야의 세포 생존율 실험에서 표준적으로 쓰인다. 항암제나 약물 처리 후 세포 사멸(아폽토시스, 괴사) 정도를 정량화하거나 세포주기 진행을 분석하는 연구에서 빠지지 않는 도구이며, 다른 형광 표지자와 조합해 다중 분석을 수행하는 유세포분석 실험 설계의 기본 구성 요소이기도 하다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

"세포는 프로피디움 아이오다이드로 염색한 뒤 유세포분석기로 세포주기를 분석하였다."

세포주기 단계별 DNA 함량을 측정하기 위한 염색 및 분석 과정을 설명하는 문장이다.

"Annexin V와 프로피디움 아이오다이드를 이중 염색하여 초기 아폽토시스 세포와 괴사 세포를 구분하였다."

암세포 실험에서 약물 처리 후 세포 사멸 형태(초기/후기 아폽토시스, 괴사)를 세분화하여 판별할 때 흔히 쓰이는 표현이다.

조금 더 깊게 보면

프로피디움 아이오다이드는 이중가닥 DNA에 끼어들어(intercalation) 결합하며, 결합량이 DNA 함량에 비례하므로 형광 세기 분포를 통해 세포주기의 G0/G1, S, G2/M 단계 비율을 추정할 수 있다. Annexin V 같은 다른 표지자와 함께 사용하면 세포막이 아직 온전한 초기 아폽토시스 세포와, 막이 이미 손상된 후기 아폽토시스·괴사 세포를 구분할 수 있어 세포 사멸 기전을 더 세밀하게 분석하는 데 활용된다.

주의할 점

RNA에도 약하게 결합할 수 있어 정확한 DNA 분석을 위해서는 RNase 처리를 함께 해주어야 한다.

관련 용어