佐治亞州科學家開發(fā)新傳感器以捕獲細胞中的鈣活性

亞特蘭大——佐治亞州立大學的一組研究人員開發(fā)了一種檢測細胞內(nèi)鈣活性的新方法。該研究由Regents 的化學教授 Jenny Yang領導，展示了一種紅色生物傳感器的有效性，該傳感器可以直接監(jiān)測細胞內(nèi)特定位置的鈣，這一發(fā)現(xiàn)有助于更好地了解人類疾病的分子基礎。

鈣對許多生理過程至關重要，包括肌肉、神經(jīng)、循環(huán)和消化系統(tǒng)的健康和功能。鈣會放大信號分子，促進細胞內(nèi)的反應，控制神經(jīng)遞質(zhì)(從神經(jīng)元傳遞信號的化學信使)的釋放，觸發(fā)肌肉細胞收縮并幫助受精。鈣對于適當?shù)墓趋佬纬梢埠苤匾毎麅?nèi)的許多過程都需要或使用鈣。

鑒于這種廣泛的功能，鈣的運動和水平可以作為生物機制和變化的良好指標。然而，由于所報告的傳感器響應緩慢，之前開發(fā)可以監(jiān)測快速信號變化的鈣傳感器工具的嘗試已被證明是有限的。

“挑戰(zhàn)在于如何在非常特定的位置捕捉??這些快速變化，”楊說，他也是診斷和治療中心的副主任兼高級轉(zhuǎn)化成像設施的主任。“例如，如果我的肌肉受傷了，就會發(fā)生特定的肌肉細胞鈣離子變化，而且變化非?？臁?rdquo;

為了更好地捕捉這些信號，Yang 和她的同事創(chuàng)造了一種方法，可以在幾種熒光蛋白的表面設計鈣結合位點。這項發(fā)表在Angewandte Chemie雜志上的研究表明，被稱為 R-CatchER 的紅鈣傳感器在檢測多種細胞類型的鈣信號方面非常敏感。這一發(fā)現(xiàn)是楊和她的團隊的一項突破，他們花了數(shù)十年時間開發(fā)和完善他們的技術。他們最近在 iScience 雜志上發(fā)表了一篇關于開發(fā)綠色鈣傳感器 G-CatchER+ 的論文。

“我們使用的蛋白質(zhì)能夠識別轉(zhuǎn)瞬即逝的變化并直接測量鈣的活性，”楊說。“我們可以監(jiān)測健康細胞中的鈣事件，看看它們在疾病狀態(tài)下是如何變化的。”

最終，R-CatchER 可用于實驗室研究和研究;例如，確定鈣的變化與特定疾病之間是否存在聯(lián)系。他們的技術還可以幫助藥物發(fā)現(xiàn)。

“我們有一種獨特的方法來了解鈣如何控制衰老事件或疾病狀態(tài)。這種工具可以準確地告訴科學家哪個信號通路與疾病有關，以及當用藥物化合物治療時它是如何變化的，”楊說。“它可以顯示藥物需要靶向的特定位置才能有效。”

研究人員表示，下一步是將該技術應用于動物模型，以幫助更好地了解各種細胞事件如何與疾病相關。

　　免責聲明：本文由用戶上傳，與本網(wǎng)站立場無關。財經(jīng)信息僅供讀者參考，并不構成投資建議。投資者據(jù)此操作，風險自擔。 如有侵權請聯(lián)系刪除！