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Nature子刊:揭示蛋白互作的链式反应

2015.7.22

  科学家们开发了一种新方法,不需要用酶就可以在固定样本中鉴定蛋白之间的互作。

  细胞内的所有生物学过程基本上都是蛋白质控制的,蛋白一般通过互作来执行其正常功能。可想而知,研究蛋白互作是理解细胞生物学的关键。不过,灵敏可靠的检测蛋白质互作并不是一件容易的事。

  举例来说,用荧光标记的两种抗体对蛋白互作进行染色,有可能产生非特异性的假阳性结果。为了提高检测的特异性,邻位连接技术(PLA)应运而生。该技术将抗体与DNA探针相连,如果两个抗体彼此靠近,DNA就会连接起来并进行扩增。这样的信号放大机制,可以鉴定到低丰度的目标。

  杂交链式反应(HCR)也是一种基于DNA杂交放大信号的方法,不过HCR不需要连接这一步。该方法主要是利用带有发夹结构的寡核苷酸和起始寡核苷酸,起始寡核苷酸与发夹中的一段序列杂交,会生成一条长DNA链,可以用荧光探针检测到。

  乌普萨拉大学的Ola Söderberg等人将HCR与邻位感知结合起来,开发了一种在固定细胞中原位鉴定蛋白质互作的新技术,proxHCR。“这种以抗体为基础的方法既具有PLA的优势,又不需要酶学步骤,”Söderberg说。

  研究人员将两个寡核苷酸发夹分别连接在两个抗体上。这两个抗体彼此接近的时候(即存在蛋白互作),会生成一个起始序列,启动杂交链式反应,实现荧光信号的扩增。研究人员用proxHCR对多种蛋白质互作进行了显微镜和流式细胞分析。

  为了减少假阳性信号,研究人员向DNA发夹中引入了错配。他们还改变了发夹的茎环长度,优化了检测的效果和稳定性。研究指出,proxHCR有望成为替代邻位连接技术的有力工具,帮助人们进行低成本的蛋白互作分析。

  “我们这一技术主要用于固定组织,适合疾病诊断和即时检测。我们也会进一步尝试改良,让它能够用于其他实验条件,”Söderberg说。

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