一种新的方法使用荧光来检测可能因疾病引起的蛋白质形式

一种新的方法使用荧光来检测可能因疾病引起的蛋白质形式，因为它们由于压力或突变而散开。来自宾夕法尼亚州立大学和华盛顿大学的一组研究人员重新设计了一种荧光化合物，并开发了一种方法来在两种不同的蛋白质错误折叠并聚集在活细胞内时同时点亮它们，从而突出了可能在几种神经退行性疾病中起作用的形式包括阿尔茨海默氏症和帕金森氏症。最近有两篇描述该方法的论文在线发表在ChemBioChem和《美国化学学会杂志》上。

宾夕法尼亚州立大学化学与生物化学和分子生物学助理教授，该研究所负责人张欣说：“为了正常运行，蛋白质会折叠成非常精确的结构，但是环境压力或致病突变会导致蛋白质错误折叠和聚集。”研究小组。“蛋白质聚集是一个多步骤的过程，据信，以前的成像技术无法检测到这种中间形式，导致了许多疾病，包括阿尔茨海默氏病，帕金森氏病，2型糖尿病和囊性纤维化。我们开发了聚合标签方法(AggTag)，以查看这些以前无法检测到的中间体-可溶性寡聚物-以及活细胞中的最终聚集体。”

先前用于鉴定蛋白质聚集的技术使用的荧光化合物总是被点亮，这使得无法正确折叠折叠的蛋白质与中间形式，因为两者都会触发低水平的扩散荧光。AggTag方法使用“开启荧光”，因此该化合物仅在开始出现错误折叠时才会亮起。

宾夕法尼亚州立大学化学助理研究员，AggTag方法的主要开发者刘柳说：“当荧光化合物具有足够的移动空间时，它会自由旋转，并且保持关闭状态，就像存在适当折叠的蛋白质一样。” 。“但是当蛋白质开始错误折叠并聚集时，该化合物的运动受到限制并开始发光。漫射荧光表明存在中间低聚物，而荧光较亮的小点表明存在较密的不溶性聚集物。”

为了区分这两种形式，研究小组重新设计了绿色荧光蛋白(GFP)的致色核心，该蛋白通常在成像研究中使用，因为当暴露于某些波长的光时，它会发出荧光。重新设计的化合物与标签结合，标签又与目标成像的蛋白质融合。

研究团队使用了两种不同的商业标签，即Halo-tag和SNAP-tag，当与AggTag一起使用时，它们分别可以诱导红色或绿色荧光。由于Halo标签和SNAP标签不会相互影响，因此可以使用它们同时对两种颜色的两种不同蛋白质成像。该团队还设计了标签，以便可以颠倒绿色和红色，为研究人员提供了未来成像的选择。

张说：“我们计划继续开发这种方法，以便可以通过颜色变化发出信号，指示寡聚体转变为不溶性聚集体。”“这种方法提供了一个新的工具箱来研究蛋白质聚集，这是目前科学家们研究的热门话题。希望这将使我们能够更好地了解蛋白质聚集的整个过程，以及每种形式在神经变性和神经退行性进展中的作用。其他疾病。”

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