用熒光傳感器實時監(jiān)測細胞活動

【?2006-09-19 發(fā)布?】　美迪醫(yī)訊

研究人員開發(fā)的一種技術(shù)使他們能實時監(jiān)測活細胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)，該方法可能促進開發(fā)出靶向特定酶的藥物。

約翰霍普金斯大學(xué) (Baltimore, 馬里蘭州, 美國; www.jhu.edu) 的研究人員在2006年7月21日的ACS化學(xué)生物學(xué)雜志上描述了一種用比率熒光傳感器對動力蛋白激酶活性進行高通量測定的一般方法。

蛋白激酶是修飾其它蛋白的一種酶，修飾的方式是通過化學(xué)方法為其它蛋白增加磷酸基團。這通常會改變酶活性、細胞位置或與其它蛋白質(zhì)的聯(lián)系，造成目標蛋白質(zhì)功能的改變。所有蛋白質(zhì)中多達30％的蛋白質(zhì)會被激酶作用所改變，激酶被認為能調(diào)節(jié)大多數(shù)細胞途徑，尤其是與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)（信號在細胞內(nèi)的傳導(dǎo)）有關(guān)的細胞途徑。人類基因組含有大約500個蛋白激酶基因；它們大約占了所有真核基因的2％。

由于蛋白激酶對細胞有深遠的影響，它們的活動受到高度調(diào)節(jié)。通過磷酸化，通過與激活蛋白、抑制蛋白、小分子的結(jié)合，或者通過控制細胞內(nèi)激酶與其底物的相對位置，可以將激酶打開或關(guān)閉。由于控制細胞生長、活動和死亡的許多方面都受激酶調(diào)節(jié)，激酶作用不能調(diào)節(jié)時，常常會導(dǎo)致疾病，尤其是癌癥。目前正在開發(fā)用于治療幾種疾病的抑制特定激酶的藥物，一些正用于臨床，其中包括Gleevec（伊馬替尼）和Iressa（吉非替尼）。

最近的研究中，研究人員使用了一種與熒光標記物結(jié)合的蛋白生物傳感器。熒光顏色在活性蛋白激酶A(PKA)附近發(fā)生變化，該變化可被實時監(jiān)測。對約翰霍普金斯臨床化合物庫3300種化學(xué)物質(zhì)中的160種化學(xué)物質(zhì)進行初步篩選，得到了三種激活PKA的藥物和兩種使該酶滅活的藥物。

“如果我們能發(fā)現(xiàn)一種已知藥物的新行為，就可能產(chǎn)生關(guān)于該藥物的新用途或新思路，” 資深作者、約翰霍普金斯大學(xué)藥理學(xué)和分子科學(xué)助理教授Jin Zhang博士說，“活細胞對于我們的工作很重要，因為它們能向我們展示，當(dāng)加入一種化學(xué)藥物時，在正常環(huán)境和時間段內(nèi)正在發(fā)生什么，又是如何發(fā)生的。蛋白質(zhì)在細胞內(nèi)并非均勻分布，而是傾向于聚集在一起，以產(chǎn)生特定的作用，現(xiàn)在我們能看到不同的蛋白集群是如何被不同方式調(diào)節(jié)的。”

Johns Hopkins University >> www.jhu.edu

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