Nature子刊公布最新活细胞追踪技术

　　

生物通报道：来自美国名校范德比特大学药理学系，化学系等处的研究人员公布了一种在活细胞中追踪甘油磷脂修饰的新方法。这种方法能提供一种新的通用化的平台，供任何细胞过程的研究合作，比如蛋白质功能和修饰的研究。这一研究成果公布在《Nature Chemical Biology》杂志上。

领导这一研究的是范德比特大学的H Alex Brown教授，其研究组主要研究方向是研究细胞信号传导途径，分析细胞表面受体磷酸化刺激产生的影响。

这种方法即Click Chemistry，链接化学的方法，这种方法又称为点击化学，其基本思想是利用碳—杂原子的成键反应来快速实现分子多样性。研究人员发现的这种能在活细胞中跟踪修改脂肪的新技术就是模拟了链接化学的方法，因此被形容为“新点击化学法”，这种方法能提供一种新的通用化的平台，供任何细胞过程的研究合作，比如蛋白质功能和修饰的研究。

在这篇文章中，研究人员将钴分子与嵌入长脂尾的炔基结合，钴分子与炔基结合后，就像链接化学一样作用，被吸附到钴分子上的脂肪可以从细胞中被提取出来，而且还能正常行使其功能。在实验室中，炔基可以在功能不改变的情况下嵌入大量的分子中。

链接化学主要用于研发和制造可用于医学诊断和新药开发的新型生化标记物，它通过一系列可靠的化学反应成功构建新药效团。最著名的链接是将三键链接或是有碳碳三链的一系列炔链与三个氮原子或叠氮化合物链接。这种反应用于将荧光标签或其他标签试剂吸附到各种各样的细胞分子中，让它们更容易被看见和被研究。然而这是一种永久性的修饰，研究人员很难分清生物靶标的真正结构和功能。

而这项研究则突破了这种限制，将钴分子与嵌入长脂尾的炔基结合，被吸附到钴分子上的脂肪可以从细胞中被提取出来，而且还能正常行使其功能。这一新技术可以拓展化学家和生物学家们的能力，让他们更好地认识细胞的功能。

活细胞追踪技术是一项重要的实验技术，利用这种方法，我们就可以了解活细胞中各种分子作用和相互作用的机理，因此许多科学家在这方面进行了多项尝试，也获得了不少成果，比如活细胞成像，之前来自华盛顿大学蛋白组学技术和应用研究所的研究人员为了揭示一片活叶样品中初级和次级代谢产物的分布，克服样品本身厚度的困难，就发现了一种活细胞研究新技术。

这种新技术结合了大气压红外线（an atmospheric pressure infrared，APIR）MALDI技术和LAESI (laser ablation electrospray ionization，激光烧蚀电喷雾电离）技术，从而实现了3D代谢物成像。这项技术的分辨率是直径10mm，高度30mm，这与生物天然的立体像素相吻合，这样科学家们就可以获得天然构像。

（生物通：万纹）

原文摘要：

Capture and release of alkyne-derivatized glycerophospholipids using cobalt chemistry

Alkyne-modified phospholipids can be unambiguously identified and differentiated from native species in complex mixtures by formation of dicobalthexacarbonyl complexes. This reaction is specific for alkynes and is unaffected by other glycerophospholipid-related moieties. Enrichment of cells with alkyne-derivatized fatty acids or glycerophospholipids followed by solid-phase sequestration and release is a promising new method for unequivocally monitoring individual glycerophospholipids following incorporation into cells. This technique also facilitates lipidomic analysis of substrates and products.