北京大学细胞钙信号研讨团队成功勘探“纳米钙
来源:新赛季网 发表于2019-08-01 14:37:41 编辑:张曼玉
摘要: 钙离子是一切动植物细胞内的信号物质,调控比如神经元通讯、心脏搏动、基因表达等杂乱多样的生命进程。日前,北京大学研讨人员展开了一种新颖的试

钙离子是一切动植物细胞内的信号物质,调控比如神经元通讯、心脏搏动、基因表达等杂乱多样的生命进程。日前,北京大学研讨人员展开了一种新颖的试验办法,初次完结了对纳米标准钙信号的高精度实时观测。研讨论文“Imaging Ca2+ Nanosparks in Heart with a New Targeted Biosensor”于11月20日在线发表于Circulation Research(http://circres.ahajournals.org/content/early/2019/11/20/CIRCRESAHA.114.302938.abstract.html?ijkey=ClJuoSMQcVeyxNz keytype=ref)。

早在1993年,程和相等发现了细胞钙信号的基本单位——钙火花(Calcium spark)。这以后20年来超微结构研讨标明,钙火花的中心点有成簇摆放的钙开释通道阵列,居于由两片细胞膜构成的厚12-18纳米的空间中。这种通道阵列是怎么敞开的?敞开后所开释的钙离子是怎么分散构成微米标准的钙火花的?这些是钙火花研讨范畴的核心问题。

本项研讨中,尚维、路福建等奇妙地规划了新的试验办法。他们经过基因操作,将最新最快的钙荧光蛋白GCaMP6f与定坐落纳米空间的内源性蛋白triadin或junctin相连,使得探针分子精准地集聚于通道阵列中,而且锚定在细胞膜上而约束其自在分散(上图)。借助于新试验办法的高灵敏度和定位精度,他们成功观测到纳米空间内毫秒量级的钙信号动态(下图),称之为“纳米钙火花”(Calcium nanospark), 其体积仅为钙火花的1/50。

 

北京大学细胞钙信号研讨团队成功勘探“纳米钙火花”

 

北京大学细胞钙信号研讨团队成功勘探“纳米钙火花”

 

北京大学细胞钙信号研讨团队成功勘探“纳米钙火花”

经过捕获很多的自发纳米钙火花,研讨人员发现通道阵列的敞开并不总是“全或无”的,促进了对钙火花构成机制的知道。在一次心肌细胞缩短进程中,细胞电生理信号触发上万个纳米钙火花,新技术能够准确测定这些事情的时刻次第和空间形式,为提醒心衰和心律失常随同的钙信号紊乱的成因供给了利器。此外,新技术可望广泛应用于各种细胞纳米标准钙信号的研讨傍边。

 

北京大学细胞钙信号研讨团队成功勘探“纳米钙火花”

本项试验研讨在北京大学分子医学研讨所程平和、陈良怡试验室和生命科学学院王世强试验室完结,并与英国Bristol大学Cannell试验室协作展开模型剖析,遭到国家基金委“细胞钙信号立异研讨”和科技部973项目等资金支撑。北京大学分子医学研讨所研讨生尚维、路福建同学为论文的一起榜首作者。

修改:拉丁

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? 北京大学官方微博

 

北京大学细胞钙信号研讨团队成功勘探“纳米钙火花”

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