Nature Methods：把DNA變成你的工具
日期：2014-07-09 09:08:51
EphA2是多種癌癥中的重要受體。日前，瑞典Karolinska研究所的科學家們使用自制的DNA工具，進一步闡明了EphA2的活化機制。這一成果發表在七月六日的Nature Methods雜志上。
DNA折紙技術（DNA origami）利用短鏈DNA將長鏈釘住，可使其折疊成為特定的結構。瑞典的研究人員通過這一技術構建了一個類似卡尺的納米結構，并用這一結構檢驗了信號傳導中的一個重要理論。可以說，這項研究所用的方法，和它的研究結果同樣有意義。
有一種理論認為，配體之間的間隔距離，影響著相應受體的活性水平。為了驗證這一點，研究人員用DNA積木搭建出了一個穩定的桿狀結構，并將其作為能夠精確測量分子間距的卡尺。
“我們將DNA當作原料，制造出了實驗所需的工具，”文章的通訊作者Björn Högberg說。“在這種情況下，DNA的遺傳編碼是次要的。”
EphA2受體在乳腺癌等多種癌癥中起到了重要的作用，而ephrin是它的配體。研究人員以不同的間距將ephrin定位在DNA桿狀結構上（例如相隔40或100nm），形成一個納米卡尺。然后他們將這種卡尺放到含有乳腺癌細胞的溶液中，檢測癌細胞中的EphA2活性。
研究人員發現，在ephrin總數相同的情況下，如果分子相距緊密，則癌細胞中的受體就更加活躍。此時癌細胞的侵襲性較弱，不易發生轉移。
“周圍的配體密集程度能夠影響EphA2的活性，由此我們首次證明了信號傳導中的一個重要理論，”Björn Högberg說。“EphA2的作用機制很重要，而且我們開發的新方法也很有意義。在此基礎上，人們可以自制DNA納米卡尺，檢測細胞在可控環境中做出的反應。”
研究人員將這種細胞通訊機制比作一個盲文體系，細胞能夠通過某種方式感知附近細胞上的蛋白模式。在這一過程中，蛋白之間的間隔與蛋白的量同樣重要。研究顯示，在蛋白量相同的情況下，簇集的蛋白比稀疏的蛋白通訊更為活躍。
“這個模型告訴我們，細胞膜蛋白的空間組織形式對于細胞通訊非常關鍵。現有藥物多半旨在完全阻斷某種蛋白或受體，而這樣的信息將為新型治療策略奠定基礎，”文章的另一位通訊作者Ana Teixeira說。“我們應該在天然環境下看待蛋白，因為蛋白的簇集和定位會影響藥物的效果。”
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