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新的电子显微镜技术限制了膜的破坏

2019-04-14 10:29:36   来源:
导读 膜蛋白在许多生物过程中起重要作用。研究表明,他们的目标是超过50%的现代药物。对研究人员来说不幸的是,确定它们的结构一直是一个长期的

膜蛋白在许多生物过程中起重要作用。研究表明,他们的目标是超过50%的现代药物。对研究人员来说不幸的是,确定它们的结构一直是一个长期的挑战,因为使用现有技术很难跟踪蛋白质而不破坏细胞膜。不再。

普渡大学的研究人员创造了一种称为“cryoAPEX”的电子显微镜技术,该技术能够准确地跟踪保存完好的细胞中的膜蛋白。新方法是细胞生物学中两种常用方法的混合:高压冷冻和化学固定。

普渡大学生物科学助理教授Seema Mattoo表示,“我们采用了各种技术的最佳特性,并在条件下玩弄,直到我们发现了一种可以在保持膜保存的同时对蛋白质进行染色的快乐培养基”。“我们还能够利用这些信息在细胞环境中开发出蛋白质的3D图像。”

化学固定使用抗体来检测蛋白质,但要做到这一点,细胞需要用酒精“固定”。酒精会破坏膜,基本上会在膜上形成孔,并允许研究人员寻找泄漏的信号。这会产生错误的结果。

另一方面,高压冷冻可完美保留整个细胞。但这种方法与染色技术不相容,因此没有办法确定感兴趣的蛋白质。

膜蛋白在几个生物过程中发挥重要作用,包括在细胞内部和外部环境之间传递信号,在膜上传输分子和离子,以及允许细胞识别和相互作用。能够跟踪这些蛋白质,因为他们在细胞中履行职责,将使研究人员了解调节蛋白质功能的细胞信号机制。

“例如,病毒学家会发现这种技术非常有用,因为现在他们能够在细胞内特定病毒蛋白的环境中跟踪病毒,”Mattoo说,他也是普渡大学癌症研究中心的成员。和炎症,免疫学和传染病研究所。

Mattoo的研究重点是一类叫做Fic蛋白的酶。HYPE中存在的人类版本是压力下细胞是活着还是死亡的关键调节因子。她说,开发这项技术的目的是能够看到HYPE进入内质网后的位置。

该研究结果发表在“细胞科学杂志”上,表明HYPE强烈地吸引到管腔。这意味着HYPE受到严格调节,如果它确实离开了内质网,它可能会在疾病特异性条件下。

“当我们试图弄清楚如何操纵HYPE以确定它是否可以用作治疗剂时,我们将把大部分精力集中在内质网上,”Mattoo说。“但这些研究结果的广泛影响主要集中在该技术上。我们开发它以便它可以应用于组织培养细胞,并且可以被广泛的研究人员使用。”

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