新方法确定蛋白质是如何组织在细胞表面

生物细胞有多种功能,他们需要相互沟通协调。分子在细胞表面是这一过程的中心。几十年来,生物学家们一直在研究这种表面蛋白和越来越清楚的是,不仅他们的存在,也组织细胞表面细胞的功能是至关重要的。

“蛋白质不是简单的均匀分布和独立于另一个细胞的表面;相反,他们组织成分子的社区。bet188真人在这些社区中,蛋白bet188真人质经常一起工作来实现细胞功能,“贝恩德•Wollscheid解释道,苏黎世ETH转化医学研究所的教授。连同一个大型跨学科团队,包括进一步的苏黎世联邦理工学院的研究人员和其他机构,Wollscheid博士生的迈克。穆勒已经开发出一种技术,可以用来发现细胞表面分子的组织。

“谁有一个吻吗?”

这种技术称为LUX-MS,研究人员可以用纳米级精度确定蛋白质如何融入一个组织在细胞表面——换句话说,哪些蛋白质相互接近。到目前为止,科学家们就能够测量单个蛋白质的相互作用对彼此有很高的亲和力,以及细胞内分子驻留。然而,新方法是第一个使科学家能够专门检测细胞表面分子的完整的组织。Wollscheid指“surfaceome”这个整体。这个词是由“表面”一词的后缀“- ome”,这也是使用基因组或蛋白质组等。

他眨了眨眼睛,Wollscheid背后的原则方法的解释如下:“我们特别修改特定的表面分子,喜欢给吻的分子在其附近,然后我们检查其他表面分子的口红的痕迹。“更多的技术术语,一个小的化合物与蛋白质的兴趣。与光辐照时,这种化合物产生少量的所谓的活性氧分子,氧化表面蛋白的附近。使用特定的浓缩方法和质谱结合统计数据分析,科学家们可以最终确定哪些分子被氧化。

之间的距离来确定感兴趣的蛋白质和其他分子,研究人员稍微修改条件下重复实验,影响和生存时间的活性氧分子。这些包括辐照的长度与光与介质的选择的细胞培养。本地更多的活性氧生成,这一过程持续的时间越长,该地区更广泛的表面分子氧化。

在针对癌症药物更好

Wollscheid现在和他的同事们将使用的技术比较细胞健康和患病的人。“我们试图了解疾病改变了组织的蛋白质在细胞水平上——例如,当一个健康的细胞变成癌细胞,“Wollscheid说。科学家们在创造的过程中参考地图的健康细胞。然后他们计划用它来识别不同的组织病变细胞表面蛋白质的社区。bet188真人

知道这种分子存在于细胞表面和它们是如何组织可能成为重要等领域的新型抗癌药物的发展。现代癌症药物使用为辅剂通常是耦合的抗体识别分子表面存在大量的癌症细胞。这意味着癌细胞被杀死和合理程度的特异性。然而,许多癌症特异性表面分子在健康细胞也发现,尽管在低浓度,引发这些药物也杀死健康细胞。

如果两个分子被发现相邻只病但不健康的细胞,可以开发药物识别这两个分子结合在一起。毒品会杀死细胞只有两种分子都在细胞和彼此相邻。这正是新技术提供的信息。

广泛的应用

在出版工作,科学家们表明,使用这种方法的范围超出了调查的细胞表面分子相邻。他们还标记病毒和药物与小的化合物,产生活性氧。这允许研究人员研究病毒的绑定事件或药物细胞。此外,该方法可以研究蛋白质社区参与两种不同细胞之间的交互。bet188真人科学家们演示了使用免疫细胞之间的通信的例子。“这样,新方法可以帮助理解药物如何工作以及如何病毒或免疫细胞识别其他细胞,”穆勒ETH博士生说。”的方法是研究大学和行业大有好处。”

穆勒和Wollscheid开发和测试新方法在一个跨学科的合作包括苏黎世联邦理工学院教授马丁•Loessner安妮特·Oxenius杰弗里•波德埃里克Carreira和Berend Snijder。苏黎世大学的研究人员,密歇根大学和美国药物开发公司也导致了研究,发表在《华尔街日报》自然通讯。科学家们新技术转移到分拆公司目前计划使用的技术来开发新药物不仅个人的表面蛋白,整个蛋白质的社区。bet188真人

参考:穆勒M, Grabnitz F, Barandun N, et al。Light-mediated发现surfaceome纳米组织和细胞间受体相互作用网络。Nat Commun。2021;12 (1):7036。doi:10.1038 / s41467 - 021 - 27280 - x

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