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加拿大研發(fā)新型生物傳感器,或成癌癥克星
來源:賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2015/2/2

  用顏色顯現(xiàn)細(xì)胞中蛋白間“小動(dòng)作”

  據(jù)《自然·方法學(xué)》報(bào)道,活細(xì)胞中蛋白間相互作用的檢測(cè)和成像將變得更加豐富多彩,這要?dú)w功于加拿大科學(xué)家開發(fā)出的一種新技術(shù)。這種新方法可將生化過程轉(zhuǎn)換為更易可視化的顏色變化,從而為細(xì)胞生物學(xué)家和神經(jīng)學(xué)家提供了一種新工具,以幫助其解決從
細(xì)胞生物學(xué)基本機(jī)制到精神疾病根源,乃至開發(fā)新穎療法等方面的問題。

  蛋白基本上控制著細(xì)胞中所有的生物過程,雖然蛋白有時(shí)也會(huì)單獨(dú)行動(dòng),但其最平常的行為就是與其他蛋白相互作用以執(zhí)行其正常的生物功能。檢測(cè)蛋白間相互作用的關(guān)鍵是理解細(xì)胞中的正常和異常功能。

  阿爾伯塔大學(xué)化學(xué)家羅伯特·坎貝爾開發(fā)出一種被稱為FPX的新技術(shù),可利用基因編碼的熒光蛋白對(duì)活細(xì)胞和組織中的動(dòng)態(tài)生化事件進(jìn)行成像。FPX技術(shù)可將蛋白間相互作用的變化轉(zhuǎn)換成即時(shí)可見的從綠到紅(或反之亦然)的顏色變化?藏悹柗Q,可將熒光蛋白變換成細(xì)胞內(nèi)生物化學(xué)過程的活性生物傳感器的現(xiàn)有方法不僅數(shù)量很少,在技術(shù)上也具有挑戰(zhàn)性。新技術(shù)可在細(xì)胞水平上對(duì)蛋白間活性過程進(jìn)行即時(shí)成像,從而為現(xiàn)有檢測(cè)和成像方法提供一種替代。

  FPX技術(shù)基于坎貝爾團(tuán)隊(duì)之前發(fā)現(xiàn)的綠色和紅色的二聚化依賴的熒光蛋白(ddFPs)。2012年,該大學(xué)博士生丁怡丹(音譯)首次發(fā)現(xiàn),在單細(xì)胞中組合使用綠色和紅色ddFPs,可使蛋白同時(shí)變?yōu)榫G色或紅色(二者之一)。將改性蛋白引入活細(xì)胞,并利用綠色和紅色熒光互斥的優(yōu)點(diǎn),丁怡丹構(gòu)建了多種生物傳感器,其在響應(yīng)所關(guān)注的生化過程時(shí)可展現(xiàn)出明顯的熒光變化。

  通過添加熒光蛋白這個(gè)新維度,并將其設(shè)計(jì)成可對(duì)特定生物事件作出顏色變化響應(yīng)的生物傳感器,坎貝爾團(tuán)隊(duì)的新技術(shù)為研究人員提供了可在細(xì)胞層級(jí)即時(shí)發(fā)現(xiàn)重大變化的工具,最大限度地減少了各種生物傳感器的優(yōu)化過程,并為構(gòu)建下一代生物傳感器提供了一種通用技術(shù)?藏悹柋硎荆擁(xiàng)新技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用范圍,其與細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)研究及其藥物發(fā)現(xiàn)等實(shí)際應(yīng)用直接相關(guān),最終將有助于研究人員在神經(jīng)科學(xué)、糖尿病和癌癥等生命科學(xué)領(lǐng)域取得突破。

  科學(xué)家利用蛋白酶的高靈敏性和特異性來識(shí)別功能物質(zhì),這絕對(duì)稱得上是一次偉大創(chuàng)造力的實(shí)踐,這種擁有非常強(qiáng)的選擇性的物質(zhì)反應(yīng)讓生物傳感大大減小了誤檢的可能性。這一次,加拿大的科學(xué)家將檢測(cè)結(jié)果轉(zhuǎn)換成即時(shí)可見的色彩成像,讓我們更加清晰地看到活細(xì)胞中蛋白質(zhì)間的“小動(dòng)作”。現(xiàn)代傳感技術(shù)的手段越來越豐富,人們利用生物質(zhì)傳感所得到的信息也更加多元,我們期望在未來基于這項(xiàng)技術(shù)會(huì)有更多的實(shí)際應(yīng)用涌現(xiàn)出來,讓科技真正改變?nèi)藗兊纳睢?br/>
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