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分子传感器测量细胞“拥挤”

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发表于 2015-7-21 17:05:56 | 显示全部楼层 |阅读模式
赫罗纳大学的科学家已经开发出一种分子传感器来测量在细胞中“拥挤”,这反映了本大分子的浓度。该传感器提供关于在细菌大分子的浓度和在哺乳动物细胞中的定量信息。传感器的说明及其有效性发表在自然方法 2月2日。

活细胞是充分像蛋白质和核酸大分子。这对一个细胞内相互作用的分子的方式产生深远的影响。拥挤减少扩散,但同时也意味着分子呆在一起更容易。例如,dna转录是细胞现实条件下的速度比稀释下的实验室条件百倍。尽管它的重要性,拥挤很少考虑到生化研究

主要的原因是缺乏对拥挤可靠的测量技术。到目前为止,这是只可能从大分子和平均细胞体积的平均浓度估计拥挤。新的传感器能够测量拥挤在活细胞中,其分辨率,允许在时间和空间内的不同的可视化。

新的传感器是由阿诺德博士和Boersma生物化学伯特Poolman的教授开发。他们设计了一个蛋白质“春秋”与荧光蛋白标记的两端。第一标记发射时通过激光光激发的蓝色光。该蓝色光又激发了第二个标记,然后发出黄色光。这种转移的共振能量正比于两个标记之间的距离; 该技术被称为“福斯特共振能量转移”(FRET)。

大分子发挥对蛋白质弹簧的机械压力,迫使标记紧密地结合在一起。一系列对照实验已经排除了其它的力(例如,离子强度或化学的亲和力)影响这两个标记之间的距离。其它实验已经表明,该传感器给出拥挤细胞的精确的定量估计。

人工基因

该传感器被编码在一个人工基因,该基因在细胞中表达。Boersma和Poolman开发了两种版本的基因:一种针对细菌和一个用于哺乳动物细胞。“我们将使用这个传感器向细胞质的结构映射在细胞周期中',Poolman说。“我们的兴趣是在音量调节,这显然会影响拥挤。但它很容易想象许多其他应用的传感器。“

在拥挤的信息系统生物学和合成生物学重要的,因为在细胞内的条件影响互动率和生物分子的亲和力,折叠率和体内折叠稳定性。“我们想知道细胞是如何工作的,以及我们如何可以设计的设计师细胞',Poolman,谁也该中心的合成生物学在格罗宁根大学科学主任。他预计,拥挤传感器有助于更好地理解细胞功能。

该传感器被设计在格罗宁根生物分子科学与生物技术研究所和泽尼克研究所高级材料,,格罗宁根,格罗宁根大学,荷兰。

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