Cell發布最新激酶研究工具
日期：2014-06-20 09:13:05
激酶家族對于細胞的正常功能非常重要，人們開發的許多藥物，都是旨在促進或抑制激酶的活性。正確的激酶活性關系著機體的健康，如果它們出現異常就會引起癌癥和其他疾病。
斯坦福大學的科學家們開發了一個全新技術，利用生物感應器在單細胞中實現激酶活性的多重分析，這一成果發表在六月十九日的Cell雜志上。
“在活細胞里同時觀察多個激酶的功能，這是前所未有的，”領導這項研究的助理教授Markus Covert說。
“如果激酶出現問題，不斷告訴細胞應該繼續生長，就會引發癌癥，”Covert指出。“另一方面，如果細胞已經達到了正常壽命，但激酶一直沒有發出死亡通知，也會最終導致癌癥。”
在此之前，人們分析激酶活性需要先破碎細胞，提取相關激酶再檢測其水平。現在人們可以通過這項新技術，直接在活細胞中觀察和評估多個激酶的活動。例如，研究者們可以比較健康細胞和患病細胞之間的激酶活性差異，并在此基礎上開發新藥。然后在活細胞中檢測藥物對激酶的實際影響。
信號傳導是細胞中一系列復雜的級聯事件，介導這一過程的激酶主要可以分為兩個部分：一個負責接受信息，將激酶引導到特定位點，另一個負責向目標傳送信息。
研究人員在此基礎上構建了一個激酶誘餌，并將其命名為KTR（Kinase Translocation Reporter）。他給KTR標記了熒光蛋白以便人們跟蹤它們的細胞定位。KTR上的另一個關鍵元件，是一個表明激酶是否有活性的一個分子開關。
KTR將磷酸化轉變為一個可以通過熒光顯微鏡檢測到的核質穿梭事件。標記不同的熒光蛋白就可以在一個細胞中跟蹤多種激酶的活性，此外研究者還能通過數學模型從KTR數據計算出活躍激酶的濃度。
到目前為止，KTR已經成功用于五種激酶的活性分析。研究人員跟蹤了JNK（c-Jun N-terminal kinase）和NF-κB（nuclear factor kappa B）的刺激依賴模式，還同時檢測了JNK、p38和ERK的活性。研究指出，這一技術可以推廣到其他激酶，成為藥物研發的有用工具。
Covert相信，KTR技術將大大加速癌癥和其他激酶相關疾病的新藥開發。目前，包括Genentech、Amgen、Novartis、Roche和Takeda在內的各大制藥公司，已經研發出了大約有二十多種這樣的藥物。
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