科學家成功研制新的細胞成像工具——紅色熒光蛋白
日期：2016-11-25 09:12:49
經過多年的嘗試，生物學家成功地在實驗室中研制出了一種非常明亮的紅色熒光蛋白。對于研究人員——包括癌癥和干細胞研究人員來說，這是一個好消息，因為他們使用熒光蛋白來跟蹤基本的細胞過程。荷蘭阿姆斯特丹大學、法國格勒諾布爾大學結構生物學研究所和歐洲同步輻射中心的研究人員，在最新一期的《Nature Methods》雜志上描述了這種方法。
生物學家通常采用一種技巧來了解一個人類細胞是如何分裂、分泌一種激素，或者如何向另一個細胞發送一個信號。他們在感興趣的蛋白質上附加上彩色的光線，以便在顯微鏡下追蹤活體細胞的運動和相互作用。他們使用的光的顏色越多，他們可以同時跟蹤的進程就越多。
在20世紀90年代，科學家們首次使用一種熒光蛋白作為細胞的顏色代碼，這種蛋白質是綠色的，起源于一種熒光水母。在隨后的幾年里，通過調整這種綠色的蛋白，科學家們開發出藍色、藍綠色和黃色的變體。在21世紀，科學家在珊瑚中發現了紅色熒光蛋白。然而，直到現在，還沒有人成功地開發一種通用而明亮的紅色熒光蛋白。
蛋白mScarlet
在這項研究中，分子細胞學教授Dorus Gadella和研究人員Daphne Bindels、Lindsay Haarbosch，成功地制備出了一種非常明亮的紅色熒光蛋白。他們把這種蛋白稱為mScarlet，并期望它能被世界各地的研究小組使用，例如，來更好地了解細胞過程的破壞如何導致癌細胞中發現的不受控制的細胞分裂。Gadella指出：“正如其他人研究星星和準備未來到火星旅行一樣，我們正在探索，調節我們體內細胞過程的蛋白質‘宇宙’。”
該研究小組通過比較來自珊瑚的一系列紅色熒光蛋白的基因藍圖，研制出了mScarlet。他們搜索持續發生在各種遺傳密碼中的序列，因為這些顯然是不可缺少的。該研究小組組裝了這些代碼的基本片段，然后有公司合成了一條完整的DNA鏈。他們把合成的DNA引入到一種細菌中，并將其轉化成一種蛋白質。
他們利用顯微鏡，評估了通過這種方法所產生的每個蛋白的亮度，然后對DNA代碼進行了更多修改，觀察所做的修改對亮度有何影響。整個過程是一種基于實驗室的進化實驗，這讓Gadella和他的同事們制備出了mScarlet——具有最高亮度的蛋白。
這個亮度將讓細胞顯微鏡運行良好，因為它確保了科學家們所研究的蛋白質的可見性。此外，mScarlet是一種理想的照明劑，因為它不影響所標記的蛋白質的功能。
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