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当蛋白A(VAMP2)和蛋白B(SYP1)靠的足够近时,他们分别携带的蛋白miniSOG的N端和C端重新形成功能性的miniSOG。miniSOG在适当的光照射下,产生O2,氧化蛋白A和B上的相应氨基酸残基,导致蛋白A和B失活(VAMP2和SYP1是神经递质囊泡释放复合体中的蛋白,因此最终可导致递质无法释放)。
这是2008年诺贝尔化学奖获得者钱永健(Roger Tsien)实验室开发的新技术。
Optogenetic Inhibition ofSynaptic Release with Chromophore-Assisted Light Inactivation (CALI) Neuron 79,241–253, July 24, 2013
miniSOG是通过改造植物拟南芥天然蛋白向光色素-2(phototropin-2)得到的新型蛋白,分子量仅为GFP的一半。这种蛋白的唯一辅因子是黄素单核苷酸(flavin mononucleotide, FMN),而FMN是线粒体电子传递链所必需的,因而该蛋白可以在几乎所有的细胞中发挥作用。
miniSOG同时也是一种有效的氧气制造者——小型单线态氧制造者(mini singlet oxygen generator, miniSOG)。
最初,钱实验室是为了在电子显微镜领域生产类似于光学显微镜领域的GFP蛋白的分子,而设计改造的miniSOG。
Shu X, Lev-Ram V, Deerinck TJ, Qi Y, Ramko EB, et al. (2011) AGenetically Encoded Tag for Correlated Light and Electron Microscopy of IntactCells, Tissues, and Organisms. PLoSBiol, 9(4): e1001041.
在培养的HeLa细胞中,他们将miniSOG与细胞色素C融合在一起,证实表达这个分子能够在光学显微镜和电子显微镜下标记线粒体,如下图所示:
J:光氧化之前的共聚焦显微图片;
K:光氧化之后的透射光显微图片;
箭符号:表达miniSOG的细胞;
箭头符号:不表达miniSOG的细胞;
L / M:电子显微镜下,注意一下线粒体的外膜、内膜和嵴(cristae)保存完好的形态。
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GMT+8, 2025-1-9 11:34
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