http://www.physorg.com/news190479993.html
April 14, 2010
當 Johns Hopkins 科學家將一分子搬移到活人類細胞中的精確位置時，他們利用其所開發的方法不停監看，這讓他們更了解蛋白質在某一位置時，為何與如何發出分裂與生長的訊號，還有同樣的蛋白質在另一地點時卻是，死亡。
他們的研究發表在 2/14 的 Nature Methods 上，擴展了一種更加受限的方法，利用某種化學工具將細胞內部的蛋白質移動到周邊，一處稱為細胞膜的位置。
"在那有種特殊蛋白被活化，而活化的時機則影響細胞如何回應外部的刺激，" Takanari Inoue, Ph.D. 表示，Johns Hopkins 大學 醫學系細胞生物學家。"我們對於這種新拓展工具的目標是：在快速的時間尺度下於細胞內部眾多地方操縱蛋白質的活化。"
細胞聰明地解決了處境的需求以回應近乎無限的一系列外部刺激 -- 例如溫度 -- 即便如此，它們也僅利用數量有限的分子玩家。其概念是：單個蛋白質藉由改變其位置或變化活化的速度與持續時間，進而扮演著多重的角色。
細胞內部的化學發訊透過複雜的反饋迴圈與交談（crosstalk），聯繫蛋白質分子，Inoue 表示，故確實知道每個蛋白質在什麼地方，如何促進某個訊號，需要迅速將感興趣的蛋白質移動到可在細胞內找到的特定胞器。這些包括了粒線體（mitochondria，細胞發電機）以及高氏體（Golgi bodies）。
這個 Hopkins 團隊選擇發訊蛋白 Ras。這種分子會試圖將包裝物送往細胞內的每個地方。細胞生長的調控者通常涉及癌症， Ras 經歷過長久研究，而且已知它是個分子開關。然而，沒有人有能力能分辨 Ras 在不同位置上，例如高氏體與粒線體，做了什麼事，至於當 Ras 同時活化時，了解這些與其他胞器的任何組合會發生什麼事，則更罕見。
利用活的人類 HeLa 細胞（詳見先前報導）以及 Ras 在顯微鏡下進行研究，這個團隊利用一種由特殊小分子組成的二聚體化探針（dimerization probe，雙聚體化探針），那能夠同時吸引二種平常彼此間不具親和性的蛋白質且能將它們結合在一起。在這套系統中，其中一個夥伴蛋白固定在某個胞器上，而另一個則在細胞內自由漂流。添加一化學的二聚體劑（dimerizer）將誘使自由的蛋白質與被拴住的那一個結合。
利用剪刀般的酵素，這個團隊將成對蛋白的 DNA 切片與切丁（sliced and diced）以改變其目標的「分子地址」。
他們刪去「郵寄地址」-- 稱為目標序列（targeting sequence），那先前將蛋白質單元遞送到細胞膜 -- 並將它換上新地址（目標序列），那會將它運送到特定胞器。
"我們能在實地且非常迅速地在每個個別的胞器上操縱蛋白質的活化，" Inoue 表示。"最終，這將幫助我們更了解蛋白質在這些關鍵胞器上作用。。"
※ 相關報導：
＊ Organelle-specific, rapid induction of molecular activities and membrane tethering
http://www.nature.com/nmeth/journal/v7/n3/abs/nmeth.1428.html
Toru Komatsu, Igor Kukelyansky, J Michael McCaffery,＊ 新模型證明蛋白質如何找到正確的 DNA 序列
Tasuku Ueno, Lidenys C Varela & Takanari Inoue
Nature Methods 7, 206 - 208 (2010)
doi: 10.1038/nmeth.1428
＊ 簡化的「複雜性」 -- 基因組如何作用的新洞見
＊ 蛋白質結構研究 揭露關鍵演化史
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＊ 平衡蛋白質的攝取也許才是長壽關鍵
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