神经退行性疾病研究:利用荧光寿命显微镜跟踪蛋白质聚集

学术   科学   2024-10-11 07:30   北京  

本文通过ChatGLM/GPT进行辅助对近期Bio-protocol 期刊发表的方案进行解读和概括,若感兴趣请点击“阅读原文”查看详细的实验流程及试材。如果解读中有任何错误或遗漏,敬请指正

2024年10月5日,Bio-protocol 期刊在线发表了英国剑桥大学(University of Cambridge)Edward Avezov团队题为“Fluorescence Lifetime-Assisted Probing of Protein Aggregation with sub-Organellar Resolution”的方法文章。

https://doi.org/10.21769/BioProtoc.5080
关键词HT-aggrER 内质网 荧光寿命成像 3D荧光寿命成像 解聚

荧光寿命成像(FLIM)是一种利用荧光分子在激发态的平均停留时间(荧光寿命)来生成图像的技术。这项技术能够提供比传统荧光强度成像更多的信息,因为它不受荧光分子浓度、激发光强度和光漂白效应的影响,可以更精确地反映荧光分子与周围微环境的相互作用

在多种神经退行性疾病中,蛋白质错误折叠和聚集是常见的病理特征。维持细胞内蛋白质平衡的网络被称为蛋白质稳态系统,涉及各种细胞器和分子机制的协同作用。特别地,内质网(ER)是蛋白质折叠和质量控制的关键场所,其中伴侣蛋白如BiP/GRP78和calnexin/calreticulin指导新合成的多肽链折叠成正确结构。此外,细胞质中的分子伴侣如Hsp70和Hsp90防止蛋白质错误折叠和聚集。泛素-蛋白酶体系统(UPS)则标记并降解误折或受损的蛋白质。理解这些复杂的蛋白质折叠和处理机制对于探索神经退行性疾病的治疗策略至关重要。通过揭示蛋白质稳态机制及其在疾病中的失调,研究人员可以发现新的治疗靶点,并开发新的治疗方法,以恢复或优化蛋白质稳态


  • 该方法能够通过脉冲追踪实验追踪蛋白质聚集的形成和解聚,为研究蛋白质动态聚集提供了有效工具。

  • 利用高分辨率共聚焦显微镜结合荧光寿命成像(FLIM),本方法可以精确控制并定位细胞内的蛋白质聚集位置。

  • 通过图像分析技术,可以量化聚集体的负载,提供详细的聚集分布数据。

  • 神经退行性疾病研究
    通过监测蛋白质在神经细胞中的聚集情况,帮助研究阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病的发病机制。
  • 蛋白质稳态机制探究
    ‍该技术可以用于研究细胞内各种蛋白质的折叠、运输和降解过程,特别是在蛋白质稳态网络中的功能和调控。
  • 新药物筛选与评估
    实时监测药物对蛋白质聚集影响的能力,为开发治疗神经退行性疾病的新药提供实验平台。


这个方法的可重复性已经被本文作英国剑桥大学(University of Cambridge)Edward Avezov团队验证过,相关实验数据与结果发表在Nat Commun,DOI:10.1038/s41467-022-30238-2

温馨提示:积极引用本文不仅是对作者创新技术和科研共享的最佳肯定,也是确保实验可复现性的重要方式。

Gupta, K., Maddison, D. C., Melo, E. P., Da Costa, A. R. M. and Avezov, E. (2024). Fluorescence Lifetime-Assisted Probing of Protein Aggregation with sub-Organellar Resolution. Bio-protocol14(19): e5080. DOI: 10.21769/BioProtoc.5080.

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