Aktyna
Aktyna jest wysoce konserwatywną rodziną białek, które tworzą mikrofilamenty. Ze względu na jej wewnątrzkomórkową obfitość w komórkach eukariotycznych, mieszczącą się w mikromolarnych stężeniach, aktyna uczestniczy w największej liczbie interakcji białko-białko niż jakiekolwiek inne znane białko. Fluorescencyjne pochodne faloidyny okazały się niezwykle przydatne w lokalizacji filamentów aktynowych w utrwalonych komórkach i tkankach, jak również w wizualizacji pojedynczych filamentów aktynowych in vitro. Fluorescencyjne pochodne faloidyny zostały wykorzystane jako ważne narzędzie w badaniach sieci aktynowych w wysokiej rozdzielczości.
Aktyna
Aktyna posiada unikalną zdolność do dynamicznej polimeryzacji z monomerycznego stanu do postaci filamentu (F-aktyny). Interakcje pomiędzy F-aktyn± a białkami regulacyjnymi, takimi jak białka wi±ż±ce aktynę, szybko montuj± i demontuj± filamenty aktynowe, organizując je w pęczki aktynowe i sieci cytoszkieletowe. Te struktury wyższego rzędu zapewniają mechaniczne i strukturalne wsparcie niezbędne dla wielu procesów komórkowych, w tym transportu wewnątrzkomórkowego, cytokinezy, ruchliwości komórek, polarności i kształtu komórek, regulacji genów i przekazywania sygnałów. Ponieważ aktyna jest niezbędna w tak wielu procesach biologicznych, narzędzia (przeciwciała specyficzne dla aktyny i barwniki pochodne faloidyny) do wizualizacji tych struktur aktyny są niezbędne w badaniach.
Wykrywanie aktyny filamentowej (F-Aktyna)
Barwienia F-aktyny są powszechnie stosowane do charakteryzowania struktury i funkcjonalności cytoszkieletu. Ponieważ cytoszkielet aktyny jest bardzo dynamiczną i labilną strukturą w żywych komórkach, zwykle wymaga utrwalenia w zimnym metanolu lub paraformaldehydzie przed znakowaniem aktyny. W utrwalonych komórkach, struktury aktyny mogą być wizualizowane przez przeciwciała aktyny, fluorescencyjną falloidynę lub mikroskopię elektronową. Przeciwciała rozpoznają zarówno monomer jak i polimer (filamenty lub F-aktynę) aktyny i dlatego mają tendencję do wysokiego tła w porównaniu z sondami, które wiążą tylko F-aktynę. Prawidłowo zaprojektowana fluorescencyjna faloidyna wiąże się tylko z natywną czwartorzędową strukturą F-aktyny i dlatego ma niskie tło.
Falloidyna
Falloidyna, główny przedstawiciel rodziny fallotoksyn, jest dwucyklicznym heptapeptydem wyizolowanym z trującego grzyba Amanita phalloides. Posiada ona wysokie powinowactwo wiązania do rowków pomiędzy podjednostkami F-aktyny w stosunku do monomerycznej G-aktyny. W porównaniu z przeciwciałami aktynowymi, niespecyficzne wiązanie faloidyny jest znikome, co zapewnia minimalne tło i wysoki kontrast podczas obrazowania komórek. Po związaniu się z F-aktyną, faloidyna przesuwa równowagę monomerów i filamentów w kierunku pozycji filamentów i hamuje hydrolizę ATP. Interakcja ta stabilizuje filamenty aktynowe poprzez zapobieganie dysocjacji podjednostek, a także promuje polimeryzację aktynu poprzez obniżenie stężenia krytycznego. W konsekwencji te cechy sprawiły, że pochodne faloidyny stały się użytecznymi barwnikami w wizualizacji sieci F-aktynowych i cytoszkieletowych.