生物細胞具有多種功能，它們需要相互交流以協(xié)調(diào)它們。細胞表面的分子是這個過程的核心。幾十年來，生物學(xué)家一直在研究這種表面蛋白，越來越清楚的是，不僅它們的存在，而且它們在細胞表面的組織對于細胞的功能都至關(guān)重要。
“蛋白質(zhì)并不是簡單地在細胞表面均勻分布且彼此獨立;相反，它們被組織成分子群落。在這些社區(qū)中，蛋白質(zhì)經(jīng)常共同發(fā)揮細胞功能，”蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究所教授 Bernd Wollscheid 解釋說。Wollscheid 的博士生 Maik Müller 現(xiàn)在與包括來自蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院和其他機構(gòu)的更多研究人員在內(nèi)的大型跨學(xué)科團隊一起開發(fā)了一種可用于發(fā)現(xiàn)細胞表面分子組織的技術(shù)。
“誰接吻了?”
借助這項名為 LUX-MS 的技術(shù)，研究人員可以以納米級精度確定蛋白質(zhì)如何整合到細胞表面的組織中——換句話說，哪些蛋白質(zhì)彼此接近。到目前為止，科學(xué)家們能夠測量彼此具有高親和力的單個蛋白質(zhì)的相互作用，以及駐留在細胞內(nèi)的分子。然而，這種新方法是第一個使科學(xué)家能夠特異性檢測整個細胞表面分子的組織的方法。Wollscheid 將這一整體稱為“表面組”。該術(shù)語由單詞“表面”和后綴“-ome”組成，后綴也用于基因組或蛋白質(zhì)組等術(shù)語。
Wollscheid 眨了眨眼，解釋了該方法背后的原理：“我們專門修改了一個特定的表面分子，使其喜歡與其附近的分子“親吻”，然后我們檢查其他表面分子的痕跡口紅。” 用更專業(yè)的術(shù)語來說，一種小的化合物附著在感興趣的蛋白質(zhì)上。當(dāng)用光照射時，這種化合物會產(chǎn)生少量的活性氧分子，氧化附近的表面蛋白質(zhì)。使用特定的富集方法和質(zhì)譜結(jié)合統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析，科學(xué)家們可以最終確定哪些分子已被氧化。
為了確定感興趣的蛋白質(zhì)和其他分子之間的距離，研究人員在影響活性氧分子數(shù)量和存活時間的稍微修改的條件下重復(fù)他們的實驗。這些包括光照射的長度和培養(yǎng)細胞的培養(yǎng)基的選擇。局部產(chǎn)生的活性氧越多，這個過程持續(xù)的時間越長，表面分子被氧化的區(qū)域就越大。
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