细胞膜蛋白激光检测技术研制成功

2011-3-26 10:56 来源: 科技日报
684 收藏到BLOG

  据每日科学网近日报道,美国范德比尔特大学研究人员开发出一种新型激光技术,可检测细胞膜上的蛋白质和其它多种生物分子之间的相互反应。这种检测将在药物开发进程中发挥重要作用。

  人类细胞中约有7000种蛋白质,其中30%在细胞膜上,控制细胞分子运作机制的信号有60%—70%由这些膜蛋白产生,因此当前市场上约一半的药物都是瞄准细胞膜蛋白。但因为膜蛋白很难提纯,科学家在研究它们的结构时面临很多困难。现有的检测膜手段大多是将膜蛋白从其所处环境中分离,或用不同方式如荧光标签加以修改,以分析它们的活性。这些方法不仅昂贵耗时,还可能会影响目标膜蛋白的功能。

  范德比尔特大学化学生物研究院化学教授达里尔·波恩霍普领导的研究小组和斯克里普斯研究院合作,开发了一种名为“后向散射干涉仪”(BSI)的新型激光技术,能精确检测出膜蛋白和自然界中各种分子之间的结合力。研究结果发表在《自然—生物技术》杂志上。

  BSI操作起来很简单,只要把两种分子混合装入一个充满液体的显微镜小盒中,用一束类似于条形码扫描仪的红色激光照射,就能测出它们之间的结合力。小盒的几何形状调整合适后,激光就会产生干涉图案,而这种干涉图案对分子之间的反应非常敏感。如果分子开始互相作用,图案就开始变换。

  为了检验BSI的准确性,研究人员制造了一种含有GM1小蛋白质的合成膜,霍乱毒素要进入细胞,主要结合对象就是这种小蛋白质。他们把霍乱毒素B和这些膜混合,检测出的结合力结果与用其他方法所得到的结果一致。为了进一步确认,他们还用了一种和胸腺癌相关的天然分离膜和3种分别与疼痛、发炎和神经传导素GABA(用于放松、睡眠和调节紧张)相关的蛋白质膜进行检验,把包含这些蛋白质的膜和对应结合分子相混合,用BSI技术测得的值也和用其他方法得到的结果一样。

  此外,该技术进入商业化也前景广阔,范德比尔特大学对新型激光检测技术已申请了专利,并已获得3项批准。他们还专门成立了一家分子传感公司对新技术进行独家开发。