发光氨基酸传感器跟踪细胞发生的变化

莱斯大学的研究人员对活细胞进行了改造,使其能够使用第 21 种氨基酸,实时阐明蛋白质变化,为观察细胞内变化提供了一种新方法。该技术对细菌、人类细胞和活体肿瘤模型有效,使得更合乎道德地研究癌症等复杂疾病成为可能。

来源:英国物理学家网首页
筛选 LAT 候选人。图片来源:《自然通讯》(2025)。 DOI:10.1038/s41467-025-64448-1
自然通讯

莱斯大学的研究人员对活细胞进行了改造,使其能够使用第 21 种氨基酸,实时阐明蛋白质变化,为观察细胞内变化提供了一种新方法。该技术对细菌、人类细胞和活体肿瘤模型有效,使得更合乎道德地研究癌症等复杂疾病成为可能。

研究结果发表在《自然通讯》杂志上。

出现

这一突破解决了生物学中长期存在的挑战:追踪生命系统内微妙的蛋白质变化,即翻译后修饰 (PTM)。这些修饰就像各种过程的开关,包括生长、衰老和疾病。研究小组没有破坏细胞或使用破坏性技术,而是对细胞进行改造以产生发光的赖氨酸。当这些开关被激活时,发出的光会提供实时可见性,为科学家提供了解生命内部运作的新视角。

“这个系统让我们看到活细胞内蛋白质的隐形编排,”该研究的通讯作者、化学、生物工程和生物科学教授、德克萨斯州癌症预防与研究所学者韩晓说。 “通过为细胞配备产生和感知新氨基酸的工具,我们打开了一个直接窗口,了解 PTM 如何驱动活体动物的生物过程。”

生物过程

发色概念证明

该倡议始于这样的假设:赋予细胞自主生产和使用第 21 种氨基酸的能力将优于依赖于向细胞喂食大量合成标记的传统方法。

人体细胞 荧光蛋白

“这种创新方法超越了以前的方法,消除了对外部化学物质的需求,并允许我们观察活细胞内自然发生的蛋白质变化,”肖说。

蛋白质变化