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新技术:脊椎动物条件“蛋白质敲除”

2018-10-22 16:39 作者:洛辰 来源:上海远慕生物试剂
 科学家将生长素诱导的“蛋白质敲除”与荧光合成抗体结合,实现了暂时性地移除目标蛋白。

 

   对所有细胞来说,最重要的基本组成是在不同细胞和组织中发挥多种功能的蛋白质。为了阐明蛋白质的生理作用,研究人员通常将其靶向基因操纵与绿色荧光蛋白(GFP)相连,在荧光的帮助下,我们可以在显微镜下观察活细胞中的蛋白质,然而,若要研究蛋白的确切功能通常必须移除它们,再观察由此产生的细胞、组织或模式生物变化。

  该过程一般通过基因水平上的蛋白质敲除实现,但是这对研究维持细胞或模式生物生存所必需的功能蛋白质来说不行。如果有一种方式可在特定时间将蛋白质移除一小会儿……

  事实上,这种靶向暂时蛋白质降解在植物中非常常见,该过程由植物激素生长素(auxin)介导,辅助遗传操纵,这种机制也可应用于动物和人类细胞。

  Jörg Mansfeld博士研究小组开发了一种新型辅助纳米材料,植物生长素识别序列纳米抗体(auxin recognition sequence nanobody,AID-nanobody)。

  将AID与GFP识别抗体相连,后者在结构上关联骆驼抗体(纳米抗体)。添加生长素后,这种AID-纳米抗体可以让人类培养细胞中与GFP相连的蛋白几乎完全降解。在显微镜下,观察“活”蛋白降解将使功能分析更清楚明白。

  通过与Caren Norden博士课题组合作,这种AID纳米抗体在模式动物斑马鱼体内亦可成功起效。他们的研究首次证明生长素介导的蛋白质敲除在复杂脊椎动物模型中有效。

  “我们的工作是生物技术的一个好例子,我们将自然界原理,如藻类的荧光GFP,植物生长素依赖性蛋白质降解和骆驼纳米抗体结合起来,用以回答以前无法触及的研究,”Mansfeld实验室的Katrin Daniel博士说。

 

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