研究開發出NADH遺傳編碼熒光探針
日期：2011-10-24 09:48:29
近日由來自華東理工大學藥學院、清華大學生命科學學院、上海交通大學醫學院、中國生物技術發展中心以及哈佛大學醫學院等機構的研究人員組成的一個研究小組在新研究中利用合成生物學方法開發出了一系列檢測NADH的遺傳編碼熒光探針，在國際上首次實現了在活細胞及各種亞細胞結構中對NADH分子的實時動態、特異性的檢測與成像。這一研究成果于10月5日在線發表在國際著名學術期刊《細胞—代謝》（Cell Metabolism）雜志上。
這篇文章的通訊作者是華東理工大學藥學院及國家生物反應器工程重點實驗室特聘教授楊弋。楊弋教授早年畢業于清華大學，后赴美國哈佛大學醫學院從事博士后研究工作，2005年成為哈佛醫學院及其附屬的Brigham & Women"s 醫院的生物化學副研究員及醫學講師。2006年回國受聘于華東理工大學，其實驗室主要研究方向集中于合成生物學與合成生物技術，發展了多種可在活細胞內高時空分辨檢測及調控生命分子的新技術。曾在PNAS、Cell Metabolism、JBC等學術期刊上發表論文二十余篇。
還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）及其氧化型（NAD+）是生物體內最重要的輔酶，廣泛參與了細胞內的物質、能量代謝，信號轉導與基因調控，與癌癥、心血管疾病、糖尿病、神經退行性疾病等許多人類重要疾病關系密切。
在這篇文章中，研究人員利用這些獨特的熒光探針首次精確測定人體細胞不同亞細胞結構內自由NADH分布水平，并實時動態看到人類等哺乳動物細胞內葡萄糖代謝、線粒體呼吸鏈功能、氧化還原調控條件下NADH代謝情況，并發現NADH可以自由跨膜進入細胞內調控多種生命活動?；诖罅康膶嶒灁祿?，作者們提出了胞漿中的NADH是對人體生理條件改變非常敏感的，而線粒體有很強的維持生理NADH 穩態的觀點。
鑒于NADH在代謝和信號轉導中的中心作用及其在疾病診療中的重要性，新研究不僅為研究者們提供了實時檢測組織與細胞內NADH分布與動態的創新工具，對推動人們更好地了解細胞內物質與能量代謝的調節機制亦具有十分重要的意義。
該項研究獲得了國家自然科學基金，“863”計劃，霍英東教育基金，上海高校特聘教授（東方學者）崗位計劃、 “111”計劃和美國NIH 等的經費資助。
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