推荐一篇发表在JACS上的文章，文章的通讯作者是来自乌普萨拉大学的Michael Landreh教授和他们组的博士后Axel Leppert，以及来自瑞典农业科学大学的Anna Rising教授。Landreh教授主要从事基于质谱的蛋白分子伴侣表征方面的研究。Rising教授主要从事人工合成蛛丝纤维的研究。
通过液-液相分离形成的蛋白质凝聚物的凝胶化在自然界广泛存在，从生物材料的组装到纤维聚集体的形成都与此过程有一定关系，因此在生物医学领域受到关注。从可溶性蛋白到凝胶(溶胶-凝胶)的转变是通过宏观过程控制的，如温度或缓冲液成分的变化，导致液体液滴在几分钟到几小时内大量转化为微凝胶。此过程在蛛丝蛋白的纤维化中十分重要。本文作者通过显微镜和质谱分析发现工程微型蜘蛛蛋白(NT2repCTYF)的凝聚体经历了自发的溶胶-凝胶转变，可以在己二醇这一相分离抑制剂存在的情况下维持分离液滴状态而不是变为均相。并且，凝胶化转变会导致可溶相和凝聚相之间蛋白质交换的大幅度减弱。质谱实验表明，凝胶化的液滴中几乎不能检测到后加入的带有同位素标记的蜘蛛蛋白，而在未凝胶化的液滴中则可以检测到明显的同位素标记信号。在利用荧光显微镜对该过程的研究中，他们发现，使用激光脉冲刺激可以将原本需要几小时的凝胶化过程缩短至几分钟甚至几秒钟内完成。在添加了荧光染料的相分离体系中利用激光漂白染料会导致漂白位置的荧光信号在短时间内恢复并且大幅度上升，漂白区域的蜘蛛蛋白转变为更粘稠的形态，并且可溶相和液滴间蛋白的交换大幅度减弱，表明其发生了凝胶化。激光的处理凝胶化这一特性能够在蜘蛛蛋白微凝胶中特异性地捕获带有标记的靶蛋白或者药物荧光分子。通过在冷凝物中加入荧光染料或药物，研究者们可以控制触发凝胶反应的波长。荧光显微镜显示，激光诱导的凝胶作用显著地进一步增加了荧光药物分子如米托蒽醌在液滴中的含量。通过在表达了eGFP标记蜘蛛蛋白的大肠杆菌中加入米托蒽醌并进行激光诱导，研究者们发现，在低温下并不能观察到米托蒽醌和蜘蛛蛋白的荧光共定位。而在37℃的条件下可以观察到富含米托蒽醌的蜘蛛蛋白自组装体，表明在细胞中实现对药物分子的空间定位富集是可行的。总之，研究者们发现了通过激光脉冲实现对液-液相分离液滴的相变空间特异性控制的新方法，为其功能和结构表征开辟了新途径。原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c06688文章引用：DOI：10.1021/jacs.4c06688
目前评论：0