用熒光傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)細(xì)胞活動(dòng)

【?2006-09-19 發(fā)布?】　美迪醫(yī)訊

研究人員開(kāi)發(fā)的一種技術(shù)使他們能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)活細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)，該方法可能促進(jìn)開(kāi)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(guó); 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(duì)動(dòng)力蛋白激酶活性進(jìn)行高通量測(cè)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(guò)化學(xué)方法為其它蛋白增加磷酸基團(tuán)。這通常會(huì)改變酶活性、細(xì)胞位置或與其它蛋白質(zhì)的聯(lián)系，造成目標(biāo)蛋白質(zhì)功能的改變。所有蛋白質(zhì)中多達(dá)30％的蛋白質(zhì)會(huì)被激酶作用所改變，激酶被認(rèn)為能調(diào)節(jié)大多數(shù)細(xì)胞途徑，尤其是與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)（信號(hào)在細(xì)胞內(nèi)的傳導(dǎo)）有關(guān)的細(xì)胞途徑。人類基因組含有大約500個(gè)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(duì)細(xì)胞有深遠(yuǎn)的影響，它們的活動(dòng)受到高度調(diào)節(jié)。通過(guò)磷酸化，通過(guò)與激活蛋白、抑制蛋白、小分子的結(jié)合，或者通過(guò)控制細(xì)胞內(nèi)激酶與其底物的相對(duì)位置，可以將激酶打開(kāi)或關(guān)閉。由于控制細(xì)胞生長(zhǎng)、活動(dòng)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(shí)，常常會(huì)導(dǎo)致疾病，尤其是癌癥。目前正在開(kāi)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(biāo)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(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。對(duì)約翰霍普金斯臨床化合物庫(kù)3300種化學(xué)物質(zhì)中的160種化學(xué)物質(zhì)進(jìn)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(shuō)，“活細(xì)胞對(duì)于我們的工作很重要，因?yàn)樗鼈兡芟蛭覀冋故荆?dāng)加入一種化學(xué)藥物時(shí)，在正常環(huán)境和時(shí)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(xì)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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