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用颜色显现细胞中蛋白间小动作

2019-03-05 19:06:14

原标题:用颜色显现细胞中蛋白间“小动作” 科技多伦多1月26日电据26日出版的《自然·方法学》报道,活细胞中蛋白间相互作用的检测和成像将变得更加丰富多彩,这要归功于加拿大科学家开发出的一种新技术。这种新方法可将生化过程转换为更易可视化的颜色变化,从而为细胞生物学家和神经学家提供了一种新工具,以帮助其解决从细胞生物学基本机制到精神疾病根源,乃至开发新颖疗法等方面的问题。

蛋白基本上控制着细胞中所有的生物过程,虽然蛋白有时也会单独行动,但其平常的行为就是与其他蛋白相互作用以执行其正常的生物功能。检测蛋白间相互作用的关键是理解细胞中的正常和异常功能。

阿尔伯塔大学化学家罗伯特·坎贝尔开发出一种被称为FPX的新技术,可利用基因编码的荧光蛋白对活细胞和组织中的动态生化事件进行成像。FPX技术可将蛋白间相互作用的变化转换成即时可见的从绿到红(或反之亦然)的颜色变化。坎贝尔称,可将荧光蛋白变换成细胞内生物化学过程的活性生物传感器的现有方法不仅数量很少,在技术上也具有挑战性。新技术可在细胞水平上对蛋白间活性过程进行即时成像,从而为现有检测和成像方法提供一种替代。

FPX技术基于坎贝尔团队之前发现的绿色和红色的二聚化依赖的荧光蛋白(ddFPs)。2012年,该大学博士生丁怡丹(音译)首次发现,在单细胞中组合使用绿色和红色ddFPs,可使蛋白同时变为绿色或红色(二者之一)。将改性蛋白引入活细胞,并利用绿色和红色荧光互斥的优点,丁怡丹构建了多种生物传感器,其在响应所关注的生化过程时可展现出明显的荧光变化。

通过添加荧光蛋白这个新维度,并将其设计成可对特定生物事件作出颜色变化响应的生物传感器,坎贝尔团队的新技术为研究人员提供了可在细胞层级即时发现重大变化的工具,限度地减少了各种生物传感器的优化过程,并为构建下一代生物传感器提供了一种通用技术。坎贝尔表示,该项新技术具有广泛的应用范围,其与细胞生物学基础研究及其药物发现等实际应用直接相关,终将有助于研究人员在神经科学、糖尿病和癌症等生命科学领域取得突破。

总圈点

科学家利用蛋白酶的高灵敏性和特异性来识别功能物质,这称得上是一次伟大创造力的实践,这种拥有非常强的选择性的物质反应让生物传感大大减小了误检的可能性。这一次,加拿大的科学家将检测结果转换成即时可见的色彩成像,让我们更加清晰地看到活细胞中蛋白质间的“小动作”。现代传感技术的手段越来越丰富,人们利用生物质传感所得到的信息也更加多元,我们期望在未来基于这项技术会有更多的实际应用涌现出来,

用颜色显现细胞中蛋白间小动作

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