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公司新闻
活细胞膜上表现出来的动力学
点击次数：900发布时间：2021/1/25 16:56:53
近年来，为解决这难题，中国科学院物理研究所SM4组发展出针对体外生物膜模型系统的单分子表面诱导荧光衰逝技术（SIFA）（Nature Communications 7: 12906, 2016）和脂质体包裹荧光悠逝测量技术（lipoFRET）（Angewandte Chemie International Edition 58: 5577, 2019），分别实现了固体表面支撑的二维脂双层膜界面和三维脂质体双层膜界面上的生物大分子跨膜动力学的高精度观测，可直观展现跨膜肽以及膜蛋白等在垂直生物膜方向上的动态过程，并由此获取了相关生物大分子在跨膜过程中的关键动力学信息，为在分子层面揭示生物膜界面跨膜输运的动力学机理奠定重要基础。上述“干净”的物理模型系统，未能有效应用于复杂的活细胞膜研究。活细胞中的生物界面体系组分更为复杂，蕴含着更加丰富且重要的生命过程。
细胞膜结构其复杂。细胞膜上生物大分子的动力学，有些是由其自身的特征和功能决定，有些是由与其相互作用的其他蛋白质决定。三项技术联用，可以解决这个二选的难题。例如，如果是者，那么在活细胞膜上表现出来的动力学，亦可以在“干净”的模型系统中观察到。如果是后者，则只能在真实膜系统中观察到。研究人员可以通过在模型系统中融合潜在相互作用对象的方式，找出决定该蛋白动力学性质的其他生物大分子。以上系列测量方法的优势是无须改变生命科学实验室普遍采用的商业荧光显微镜的结构和运行模式，便于推广。对膜上的生物大分子进行荧光标记后，针对不同的研究对象，可采取不同的观察策略。既可以用全内反射荧光显微镜又可以用共聚焦荧光寿命显微镜对目标进行有效观察：基于全内反射荧光显微镜可以观察贴壁细胞；基于共聚焦荧光寿命显微镜可以观察不能贴壁的悬浮细胞。
