实时“观察”蛋白运动与构象变化

互联网 2023-03-15

马克斯普朗克医学研究所 Stefan Hell以及欧洲分子生物学实验室Jonas Ries等研究人员分别通过进一步优化MINFLUX超分辨成像技术(分别引入干涉条纹与优化成像参数)，只用常规小分子染料标记，便实现了纳米级空间分辨、毫秒级时间分辨的蛋白运动成像(1–3)。

马克斯普朗克医学研究所(Max Planck Institute for Medical Research) Stefan Hell以及欧洲分子生物学实验室(European Molecular Biology Laboratory ( EMBL))Jonas Ries等研究人员分别通过进一步优化MINFLUX超分辨成像技术（分别引入干涉条纹与优化成像参数），只用常规小分子染料标记，便实现了纳米级空间分辨、毫秒级时间分辨的蛋白运动成像(1–3)。

Stefan Hell等用优化的MINFLUX，结合在蛋白不同位置的标记，以及调节ATP浓度与水解速率，在体外详细解析了动力蛋白- kinesin-1在微管上运动的步伐大小、构象变化、及其在ATP结合以及水解时与微管结合状态(2)。

图1：引入干涉MINFLUX超分辨成像解析kinesin-1构象变化与运动方式(2)。

Jonas Ries等则用优化的MINFLUX，进一步在活细胞3D追踪了kinesin-1蛋白的步伐大小与运动模式(3)。

图2：参数优化的MINFLUX超分辨成像细胞内3D追踪kinesin-1运动(3)。

以上工作2023年3月10日发表在Science；研究人员表示这些工作说明MINFLUX成像技术可以研究蛋白毫秒级的构象变化；将来在不损失时空分辨率的条件下引入多色标记，可以进一步解析蛋白工作与调节的原理(2, 3)。

Comment(s):

很有前景的技术，毕竟可以做到细胞内“轻标记”的蛋白动态解析。

就像文中提到的，保持时空分辨做到多色是一个重要发展方向，这需要目标驱动的染料与光路协同开发优化调整。

参考文献：

1. I. C. Clark et al., Barcoded viral tracing of single-cell interactions in central nervous system inflammation. Science (80-. ). 372 (2021), doi:10.1126/science.abf1230.

2. J. O. Wolff et al., MINFLUX dissects the unimpeded walking of kinesin-1. Science. 379, 1004–1010 (2023).

3. T. Deguchi et al., Direct observation of motor protein stepping in living cells using MINFLUX. Science.379, 1010–1015 (2023).

原文链接：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.ade2650

https://www.science.org/doi/10.1126/science.ade2676

内容来源：CNS导读

责任编辑：展源

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