细胞膜蛋白激光检测技术研制成功

　　

将在药物开发进程中发挥重要作用

 
据每日科学网近日报道，美国范德比尔特大学研究人员开发出一种新型激光技术，可检测细胞膜上的蛋白质和其它多种生物分子之间的相互反应。这种检测将在药物开发进程中发挥重要作用。
 
人类细胞中约有7000种蛋白质，其中30%在细胞膜上，控制细胞分子运作机制的信号有60%—70%由这些膜蛋白产生，因此当前市场上约一半的药物都是瞄准细胞膜蛋白。但因为膜蛋白很难提纯，科学家在研究它们的结构时面临很多困难。现有的检测膜手段大多是将膜蛋白从其所处环境中分离，或用不同方式如荧光标签加以修改，以分析它们的活性。这些方法不仅昂贵耗时，还可能会影响目标膜蛋白的功能。
 
范德比尔特大学化学生物研究院化学教授达里尔·波恩霍普领导的研究小组和斯克里普斯研究院合作，开发了一种名为“后向散射干涉仪”（BSI）的新型激光技术，能精确检测出膜蛋白和自然界中各种分子之间的结合力。研究结果发表在《自然—生物技术》杂志上。
 
BSI操作起来很简单，只要把两种分子混合装入一个充满液体的显微镜小盒中，用一束类似于条形码扫描仪的红色激光照射，就能测出它们之间的结合力。小盒的几何形状调整合适后，激光就会产生干涉图案，而这种干涉图案对分子之间的反应非常敏感。如果分子开始互相作用，图案就开始变换。
 
为了检验BSI的准确性，研究人员制造了一种含有GM1小蛋白质的合成膜，霍乱毒素要进入细胞，主要结合对象就是这种小蛋白质。他们把霍乱毒素B和这些膜混合，检测出的结合力结果与用其他方法所得到的结果一致。为了进一步确认，他们还用了一种和胸腺癌相关的天然分离膜和3种分别与疼痛、发炎和神经传导素GABA（用于放松、睡眠和调节紧张）相关的蛋白质膜进行检验，把包含这些蛋白质的膜和对应结合分子相混合，用BSI技术测得的值也和用其他方法得到的结果一样。
 
此外，该技术进入商业化也前景广阔，范德比尔特大学对新型激光检测技术已申请了专利，并已获得3项批准。他们还专门成立了一家分子传感公司对新技术进行独家开发。