2008-08-24

雷射下的生命:讓微小域當中的受體發光

Life under the laser
http://www.physorg.com/news138634674.html

August 22, 2008

(英國)Nottingham 大學的研究者開發出一種獨特的技術,首度允許科學家觀察體內化學訊息系統的微小活動 -- 正當它發生的時候。

這種尖端雷射科技已幫忙一個為期五年的計畫吸引 130 萬英鎊來自於 MRC 的資金,那將為發生在單細胞中的微小世界活動,提供新的洞見,且能夠促成新藥物的設計以治療人類疾病,例如氣喘與關節炎,同時具有較少的副作用。

該團隊,涉及該大學生醫科學系(Steve Hill 教授與 Steve Briddon 博士)與藥學系(Barrie Kellam 博士)的科學家,專注於細胞表面的受體,那能夠識別與回應體內的天然化學物質,稱為腺苷(adenosine)。

這些 A3-腺苷受體在體內與蛋白質結合以引起細胞內部的回應,且能在細胞膜非常細微且高度特化的區域稱為微小域(microdomains)中發現。

據信這些受體在體內的發炎中扮演某種重要的角色,更加了解它們如何運作將提點未來抗發炎藥物的開發,那只會以細胞相關微小域中的受體為目標,而不會影響細胞其他區域的相同受體。然而,科學家先前未曾能在活細胞這些極其微小的區域中,觀察它們活動的細節。

這些 Nottingham 研究者藉由創造出新奇的藥物分子,其上附加螢光標籤,解決了這個問題。利用一種稱為螢光相關性圖譜( fluorescence correlation spectroscopy)的尖端雷射技術,這種螢光藥物分子在一具高度敏感顯微鏡的雷射光束之下發光,因而能被察覺。這讓它們與受體的結合首度能即時於單一分子的層次上被追蹤。

領導此計畫的 Steve Hill 教授表示:"這些微小域如此之小,你可以在一個句點上塞入 500 萬個。每個細胞有 1 萬個受體,而我們能追蹤單一藥物分子如何能結合到這些特化微小域中的個別受體。"

"讓這種單分子雷射技術獨一無二的是,我們能即時(real time)在活細胞上觀察它們。其他研究藥物如何結合到其受體的技術需要幾百萬個細胞以獲得夠大的訊號,而且這通常牽涉到在過程中摧毀這些細胞。"

研究者將把捐贈血液當成嗜中性白血球(neutrophils,一種特化的人類血液細胞)的 A3 受體來源使用,那在發炎期間具有重要的角色。

不同類型的腺苷受體可在全身各處發現,而且能存在於細胞膜的不同區域中,且具有不同的特性。科學家希望這種新技術最終能被用來解開它們在所有人類疾病中所扮演的角色。

身為此研究計畫的一部份,所開發的螢光分子在藥物篩選計畫中也將十分有用,而 Nottingham 大學也將透過其衍生公司 CellAura Technologies Ltd. 讓這些螢光藥物能更廣泛地為科學社群所用。

※ 相關報導:

* CellAura
http://www.cellaura.com/

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