幾十年來，科學(xué)家們巧妙地運(yùn)用免疫系統(tǒng)追蹤入侵病原體的天然
抗體和其選擇性標(biāo)記機(jī)制來設(shè)計(jì)基于抗體的各種探針，研究
細(xì)胞內(nèi)不同類型的
蛋白質(zhì)。*行之有效的一種技術(shù)名叫抗原表位標(biāo)記（epitope tagging），抗原表位與目標(biāo)蛋白融合，再使用熒光標(biāo)記抗體使蛋白質(zhì)可見。然而，這種技術(shù)只能觀察固定的死細(xì)胞。
現(xiàn)在，科羅拉多州立大學(xué)和東京理工學(xué)院的跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)為抗原探針庫制作了一個(gè)新工具——可用于活細(xì)胞的基因編碼探針。研究成果發(fā)表在7月3日的《Nature Communications》。
Stasevich實(shí)驗(yàn)室的博后學(xué)者Ning Zhao是這項(xiàng)技術(shù)的主要發(fā)明人，他們?cè)O(shè)計(jì)的新型抗體探針被親切地稱為“弗蘭肯體（Frankenbody）”，因?yàn)樗拖裰≌f《弗蘭肯斯坦》中描寫的科學(xué)怪人�？茖W(xué)家們提取了正常抗體的結(jié)合區(qū)，即“粘性部分”，然后再將它們移植到不同支架上，從而在活細(xì)胞中保持穩(wěn)定且保留抗體特異性。
“你直接可以把它當(dāng)做活細(xì)胞成像試劑，”生物化學(xué)和分子生物學(xué)系助理教授Stasevich說。“不需要綠色熒光蛋白這些標(biāo)簽，它本身就是一種能與你的目標(biāo)蛋白結(jié)合的熒光抗體。”
身披諾獎(jiǎng)榮耀的綠色熒光蛋白是一種被廣泛使用的生化工具。然而，GFP尺寸相對(duì)較大，發(fā)光時(shí)間也受到一定的限制。新探針體積變小了，發(fā)光速度變快了，因此可以實(shí)時(shí)捕獲目標(biāo)蛋白的生成。
研究人員使用經(jīng)典的HA標(biāo)簽測(cè)試了新工具。HA是一種小型線性表位標(biāo)記，來源于人流感病毒蛋白凝血素的組成部分。“很長(zhǎng)時(shí)間以來，我們一直在固定的、死亡的細(xì)胞中觀察HA標(biāo)記蛋白，”Stasevich說。“現(xiàn)在我們看到了這些蛋白在活細(xì)胞中的動(dòng)態(tài)。”
未來他們還計(jì)劃利用新探針來開展新型RNA成像實(shí)驗(yàn)。傳統(tǒng)的抗體價(jià)格不菲（通常一個(gè)訂單需花費(fèi)數(shù)百美元），而且存在很多變異性，很難進(jìn)入細(xì)胞。因此，Stasevich認(rèn)為他們的新探針為蛋白質(zhì)和RNA翻譯成像提供了一種低成本的解決方案。
在本文中，科學(xué)家已經(jīng)展示了一些應(yīng)用，包括單蛋白追蹤、單RNA翻譯成像和斑馬魚胚胎的放大熒光成像。所有這些實(shí)驗(yàn)對(duì)傳統(tǒng)的熒光蛋白標(biāo)簽都很有挑戰(zhàn)性。
客服一
