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Cell:一种能快速分离和检测线粒体代谢物的新方法

2018.5.11

  线粒体能通过精确控制的化学反应,以 ATP 的形式产生能量,在细胞内稳态中发挥着重要的作用。线粒体功能障碍存在于一些疾病中,包括帕金森氏病、心血管疾病和线粒体疾病。到现在为止,探究这些重要细胞器的内部代谢运作,一直是具有挑战性的和不准确的。

  来自 Whitehead 研究所的研究人员研发出一种新方法,能快速分离和系统地测量线粒体内的代谢物浓度。适用于分析其他细胞器的代谢产物,并能够把受线粒体功能障碍影响的细胞(如受帕金森氏病损坏的神经元)内的线粒体,与似乎不受疾病影响的正常细胞或其他类型的细胞进行比较。

  这一研究成果公布在 Cell 杂志上。

  分析线粒体代谢产物的常规方法,涉及使用几轮的离心来纯化线粒体,这个过程需要进行一个多小时来完成。即使你使样品保持在 4 摄氏度或 0 摄氏度,以减缓任何反应,你得到的线粒体代谢曲线仍然逐渐失真,因为酶仍然在起作用,所以转运蛋白也在起作用。

  另一种常用来分析线粒体代谢产物的方法,依赖于简化的离心分离,来分离线粒体。虽然更快,但是这个流程也带来了非线粒体物质和其他细胞器,因此由于来自其他线粒体的代谢产物,使得真正的线粒体信号失真。

  为此,研究人员采取了一种完全不同的方法——快速纯化。他们将线粒体的外部涂上表位标签,并添加了覆盖有标签特异性抗体的的微珠。通过锁定这些标签,抗体将线粒体连接到微珠上,从而能够容易地分离线粒体,打破线粒体,并在 10 分钟内停止所有的酶活性。根据研究人员的分析,这种更快的方法所产生的结果,能够更好地反映一个活细胞内实际的线粒体代谢水平。

  作者表示,“根据目前为止我们的数据显示,用这种方法分析线粒体,绝对会带给你更大的分辨率,超过传统方法分析整个细胞所获得的分辨率。我认为这将是相当强大的,这正是我最兴奋的地方。我已经看到,这可能给人们指出了新的和有趣的方向。”

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