約翰斯霍普金斯大學(xué)的科學(xué)家們使用一種他們研發(fā)的方法，在將人體中一種細胞移動到位點時，能夠不時的進行觀察。這種方法可以了解一種蛋白質(zhì)為何和如何在一個位置能進行信號傳遞和表達增加，而同樣的蛋白質(zhì)在另一地點則死亡。

他們的研究發(fā)表在2月14日《Nature Methods》上，用一種化學(xué)工具將細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)移動到外周一個稱為質(zhì)膜的地方。

“如果一個特定的蛋白被激活，激活細胞的時間影響了細胞對外界刺激的反應(yīng)，"Takanari Inoue博士，約翰斯霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院細胞生物學(xué)助理教授說，“我們這個新工具的目標(biāo)是在細胞的許多地方快速的對蛋白質(zhì)的活化進行操作。"

細胞巧妙地解決了應(yīng)對外部刺激的困境，比如溫度，盡管它們使用了有限的分子。這一觀念是說一個單一蛋白通過改變其位置和速度以及激活時間來發(fā)揮多重作用。

“細胞內(nèi)的化學(xué)信號通過復(fù)雜的反饋回路和交互作用來蛋白質(zhì)分子，"Inoue說，“所以想準(zhǔn)確了解每個蛋白質(zhì)的位置對信號的影響，需要能夠快速移動相關(guān)蛋白質(zhì)到細胞特定的細胞器中。這些措施包括線粒體（細胞的發(fā)電機）和高爾基體（細胞的運載系統(tǒng)）。"

霍普金斯研究團隊選擇了Ras信號蛋白作為研究對象，它通過細胞傳遞信號。它是參與腫瘤細胞生長的調(diào)節(jié)子。Ras已經(jīng)被長期研究，它是已知的一種分子開關(guān)。然而，沒有人能識別Ras在高爾基體和線粒體中的不同位置，更不用說Ras在這些地方和其他細胞器中同時激活時會發(fā)生什么事情。

將人Hela 細胞和Ras在顯微鏡下進行觀察，研究小組使用一種特殊的二聚體探針，這是一個特異性的小分子，能同時結(jié)合彼此無親和力的蛋白，并將它們綁定在一起。在這個系統(tǒng)中，一種蛋白錨定在一個細胞器里，另一種是在細胞內(nèi)自由浮動。添加一個化學(xué)二聚體誘導(dǎo)自由蛋白和錨定蛋白結(jié)合在一起。

使用剪切酶，研究小組剪切了配對蛋白質(zhì)的DNA，以改變其目標(biāo)分子的位點。他們切斷了“郵寄地址" ，其作為一個已知的目標(biāo)序列 ，即原來運送到質(zhì)膜的蛋白質(zhì)，用新的地址取代它（目標(biāo)序列），由它來將蛋白運輸?shù)教囟ǖ募毎鳌?/EM>

“我們能夠在原位操縱蛋白質(zhì)的活動，并可以在每個細胞器上快速進行，"Inou說，“zui終，這將有助于我們更好地理解這些關(guān)鍵的細胞成分的功能。"

本研究由美國國家衛(wèi)生研究院資助。

除了以上以外，本文另外的作者有Toru Komatsu, Igor Kukelyansky, J. Michael McCaffery, Tasuku Ueno and Lidenys C. Varela，所有研究者都來自約翰斯霍普金斯大學(xué)。