生物科学门户网站
BIO1000.COM

染料发现使科学家能够追踪细胞内的蛋白质

为了保持生命,细胞必须为其各种细胞器提供所需的所有能量元素,这些能量元素在高尔基体中形成,其成熟中心以及脂质和蛋白质的重新分布。但是,携带这些货物的蛋白-驱动蛋白-如何在细胞的“道路网络”中找到它们的方式和方向,从而将它们运送到正确的位置呢?瑞士日内瓦大学(UNIGE)的化学家和生物化学家发现了一种荧光化学染料,这使得首次追踪特定运动蛋白在细胞内的转运活性成为可能。在“自然通讯”杂志上阅读的发现。

UNIGE理学院有机化学系教授尼古拉斯·温辛格(Nicolas Winssinger)笑着说:“这一切都始于一项没有按计划进行的研究。”“最初,我们希望开发一种分子,以使其可视化细胞的应力水平,即当其积累过多的活性氧时。在实验过程中,该分子没有作用,但结晶了。为什么结晶这些晶体是什么?

提出了三个假设,研究小组与UNIGE理学院生物化学系教授Charlotte Aumeier进行了验证。第一个假设表明,结晶是由于微管聚合引起的。夏洛特·奥米尔(Charlotte Aumeier)解释说:“微管是小的刚性管,可以生长或收缩,并构成允许分子在细胞周围移动的“路网”。第二个假设使高尔基体对该化学反应负责。最后一种可能性表明,晶体是驱动蛋白在细胞内移动时,微管中驱动蛋白产生的微小步伐的结果。

生化学家的小拇指

为了验证这些不同的选择,UNIGE团队与美国贝塞斯达的国立卫生研究院(NIH)合作,后者专门研究电子显微镜。夏洛特·奥梅耶(Charlotte Aumeier)解释说:“我们首先重建了纯化的微管,这需要14个小时。”“对于驱动蛋白,即在微管上移动并运输货物的运动蛋白,我们从细菌中分离出了它们。”然后,科学家将约20种不同的混合物混合在一起,这些混合物含有小分子QPD,这些小分子QPD系统存在于晶体中,并观察到哪种溶液有效。“我们想知道形成晶体所需的物质。微管?驱动蛋白?还有另一种蛋白质?”问尼古拉斯·温辛格。

经过各种实验,研究小组发现这些晶体的形成是由细胞中存在的45种驱动蛋白之一引起的。位于日内瓦的研究人员继续说:“这种驱动蛋白在微管上的每一小步,都会消耗能量,从而留下由QPD分子识别出的痕迹。”正是基于这种认识,形成了晶体。通过这种方式,晶体通过驱动蛋白的传递而被化学地遗留下来,科学家可以像小拇指一样追踪它们。

郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。