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美國化學家開發出細胞膜色譜新方法

發布日期:2015-12-23

 細胞膜色譜是將細胞膜結合到硅膠表面,制成細胞膜固定相,利用色譜學技術研究流動相中藥物與受體相互作用規律的受體動力學新方法。      

  Groves解釋說:“我們開發出的是一種嵌于細胞膜的納米點陣列平臺,當其在一個活細胞的細胞膜中運作時,它將提供一種用于探測和操縱細胞膜組件的物理手段,包括信號簇。

  截至目前為止,科學家主要通過各種顯微鏡研究細胞膜。受限于光的衍射作用,常規的顯微技術很難觀察比250nm更小尺寸的結構,然而,大部分細胞膜的成分,如蛋白質受體都比250nm要小。

  近年來,一些可以突破衍射障礙的超高分辨率顯微技術問世,但這些技術更適合觀察個體的靜態圖像,不能成為探測不斷移動和變化中的細胞膜的理想技術。因此,科學家們需要一種用于細胞膜研究的全新技術。

  由Groves及其團隊開發的這種技術,首先需要創建一種含有蛋白質的人工脂質膜,在金納米顆粒陣列沉積在細胞膜表面之前,這些人工膜將在細胞表面與受體結合。下一步,對細胞表面的受體進行熒光標記,然后讓該細胞無限靠近人工膜,這使得人工膜中的蛋白質和細胞膜中的受體彼此捆綁結合。

  通常情況下,受體在細胞膜的周圍不斷移動。但現在它們與人工膜中的蛋白質結合,其運動是受金納米顆粒陣列約束的。只有當受體比金納米顆粒之間的間隙更小時,他們才能夠移動,而熒光標記物將顯示出任何的移動軌跡。通過改變金納米顆粒之間的距離,Groves及其團隊可以測定受體的尺寸和研究影響受體功能的運動。

  這是一種新形式色譜方法的**實驗,Groves及其團隊通過該方法研究免疫系統中T細胞表面的受體。這些T細胞受體(TCRs)包括聚集的蛋白質團簇,當遇到蛋白質抗原時,它們可以捆綁結合。通過人工膜以附著不同濃度的抗原,改變金納米顆粒之間的距離,Groves及其團隊發現,團簇的大小取決于抗原濃度,濃度越高越利于形成更大的團簇。

  “T細胞受體微簇信號系統已經借助傳統的光學顯微鏡有了很充分研究,但這部分是我們過去所不了解的?!盙roves表示:“這是一種原理性的證據,它表明通過合成材料連接活細胞是實現細胞的分子級控制的另一個步驟?!?/p>

  細胞膜色譜的主要應用有:用于從中藥復雜體系中篩選出活性成分,細胞膜色譜法常作為一種高通量的藥物篩選方法用于從中藥復雜體系中篩選出藥物的活性成分;用于中藥復方的物質基礎分析,加快了中藥現代化的進程;用于研究藥物與受體的親和作用;受體亞型藥物的篩選。


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