美國斯克里普斯研究所、南加州大學的科學家們成功創建了一個模型來標記和跟蹤能夠實現器官間交流的蛋白質信號。日前發表在《開放生物學》上的論文指出，新小鼠模型標記了細胞分泌的蛋白質并跟蹤它們在全身的運動。這項新技術可塑造人們對健康與患病組織的分子理解，以及器官間通訊在疾病發作和進展中的作用。
人體許多不同的器官系統都在不斷地相互交流。例如，在運動過程中，肌肉會向脂肪和肝臟組織發出信號以釋放它們的能量來源，這些通信網絡每天都在人體中發揮著至關重要的作用。
研究人員稱，這種新模型可比作在體內建立一個護照系統，可確定蛋白質來自哪里以及它們要去哪里，最終可將這些相互連接的通信網絡曝光，根據這些新知識開發治療方法。
研究人員過去使用其他方法(例如病毒方法)來了解蛋白質分泌和器官相互交流的方式。盡管這些技術為生物體中表達的蛋白質提供了寶貴的洞察力，但它們的靈敏度不足以標記低豐度蛋白質或蛋白質相互作用的起源和最終目的地。但是有了這個新模型，科學家們現在能夠了解特定蛋白質的確切路徑。
在這項研究中，研究人員使用了一種BirA*G3酶，它用生物素標簽標記分泌的蛋白質。然后使用定量質譜蛋白質組學在活小鼠中檢測這些生物素標記。該方法用于測量樣品中的蛋白質，從而揭示蛋白質的來源以及它們在體內的傳播位置。
當BirA*G3在全身被廣泛激活時，研究人員發現所有分泌的蛋白質都被成功標記，即使是具有激素樣特性的低豐度蛋白質。同樣，當BirA*G3僅在肝臟中激活時，僅突出顯示與該器官系統相關的分泌蛋白，顯示出模型的高度特異性。
研究人員指出，該模型有助繪制未探索的疾病途徑并最終開發出有針對性的治療方法，因為許多疾病起源于一個器官，然后最終傳播到其他器官。具有轉移特性的癌癥就是一個例子。新研究發現的任何在疾病中發揮作用的蛋白質都有可能轉化為治療藥物。(科技日報記者 張夢然)
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