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院士夫妻同期发表两项重要成果

近日,著名华裔科学家詹裕农(Yuh-Nung Jan)和叶公杼(Lily Yeh Jan)在三月二日的美国国家科学院PNAS杂志上分别发表了两项重要成果。

詹裕农和Xiaokun Shu合作带领加州大学旧金山分校的研究人员,开发了一种红外荧光蛋白酶报告子iProtease。研究显示,iProtease是在活体内成像蛋白酶活性的理想工具。

基于FRET的报告子常被用来成像细胞内的信号传导,但这些报告子在活体内的应用是有限的,这是因为它们在活体内的信号比较差。荧光报告子(fluorogenic reporter)可以解决这个问题,但此前还没有能在体内成像蛋白酶的荧光报告子。

研究人员将iProtease发光与蛋白酶活性关联起来,一旦蛋白酶激活这种红外荧光蛋白酶报告子就发出荧光(不需要外源辅因子)。为了展现这一技术的实际应用,他们用iProtease揭示了细胞凋亡与胚胎形态发生之间的协调性,以及肿瘤发生过程中的凋亡动态。

研究表明,来自光敏色素红外荧光蛋白可以成为很有前景的报告子,帮助人们在活体内成像细胞的信号传导动态。以iProtease支架为核心可以构建不同的蛋白酶报告子,为多种应用提供帮助,比如监控活体内的蛋白酶活性、解析调控蛋白酶活性的信号通路、高通量筛选蛋白酶抑制子等等。

与此同时,叶公杼的研究团队发表了离子通道研究的新进展。TMEM16A是一种钙激活的氯离子通道,它出现在多种细胞的表面,在细胞内部的钙水平提高时允许氯离子进入细胞。TMEM16A涉及了许多生物学过程,包括上皮的液体分泌、平滑肌收缩、神经元激发和癌细胞增殖。不过,人们还不清楚TMEM16A是如何引导氯离子通过细胞膜的。(延伸阅读:著名华裔学者发表最新癌症综述)

研究人员改变TMEM16A的正电荷氨基酸并对此进行测试。他们发现,有四个氨基酸会影响氯离子流,是离子通道的关键部分。研究人员还通过高通量筛选得到了两个TMEM16A阻断剂,他们打算将其用于进一步的功能分析。

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