一種新型合成抗體可在脊椎動(dòng)物中實(shí)現(xiàn)條件性蛋白質(zhì)敲低

由德累斯頓工業(yè)大學(xué)生物技術(shù)中心(BIOTEC)的JörgMansfeld博士和馬克斯普朗克分子細(xì)胞生物學(xué)和遺傳學(xué)研究所的Caren Norden博士(MPI-CBG)領(lǐng)導(dǎo)的研究小組開(kāi)發(fā)了一種新的合成抗體，該抗體鋪設(shè)了改進(jìn)蛋白質(zhì)功能分析的方法。他們將生長(zhǎng)素誘導(dǎo)的“蛋白質(zhì)敲低”與合成抗體結(jié)合，不僅觀察活細(xì)胞中的熒光蛋白，而且還以時(shí)間控制的方式快速去除它們。

也許所有細(xì)胞中最重要的基本成分是在細(xì)胞和組織中發(fā)揮多種功能的蛋白質(zhì)。為了闡明蛋白質(zhì)的生理作用，它們通常通過(guò)靶向遺傳操作與綠色熒光蛋白(GFP)相連，這使得它們?cè)陲@微鏡下可見(jiàn)。在活細(xì)胞中觀察這種GFP連接的蛋白質(zhì)可以得到關(guān)于蛋白質(zhì)功能的初步結(jié)論。然而，蛋白質(zhì)的確切功能通常僅在蛋白質(zhì)被去除時(shí)確定，并且所得到的后果在細(xì)胞，組織或模型生物體中變得可見(jiàn)。

這通常通過(guò)在遺傳水平上敲除蛋白質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而，不能以這種方式檢查必需蛋白質(zhì)的功能，因?yàn)榧?xì)胞或模式生物體不可行。相反，需要一種方法，其允許僅在特定時(shí)間從細(xì)胞中去除蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)的這種靶向暫時(shí)降解在植物中天然存在并且由植物激素生長(zhǎng)素介導(dǎo)。在遺傳操作后，潛在的機(jī)制也可以應(yīng)用于動(dòng)物和人類細(xì)胞。

JörgMansfeld博士的研究小組開(kāi)發(fā)了一種新型AID-納米抗體，不僅可以觀察活細(xì)胞中的GFP連接蛋白，還可以有針對(duì)性地快速降解這些蛋白進(jìn)行功能分析。為此目的，生長(zhǎng)素識(shí)別序列(AID)與GFP識(shí)別抗體連接，該抗體與駱駝抗體(納米抗體)在結(jié)??構(gòu)上相關(guān)?？梢宰C明，這種所謂的AID-納米抗體允許在添加生長(zhǎng)素后人類細(xì)胞培養(yǎng)物中幾乎完全降解GFP連接的蛋白質(zhì)。在顯微鏡下跟蹤蛋白質(zhì)“活”降解的可能性使功能分析更容易。

與Caren Norden博士的研究小組合作，證明AID-納米抗體也可成功用于模式生物斑馬魚(yú)。在斑馬魚(yú)中使用AID-納米抗體首次證明了生長(zhǎng)素介導(dǎo)的蛋白質(zhì)敲低也可以在復(fù)雜的脊椎動(dòng)物模型中實(shí)施。

“我們的工作是生物技術(shù)的一個(gè)很好的例子，其中不同的天然原理，如來(lái)自藻類的熒光GFP，來(lái)自植物的生長(zhǎng)素依賴性蛋白質(zhì)降解和來(lái)自駱駝科動(dòng)物的納米抗體，結(jié)合起來(lái)回答以前難以接近的研究問(wèn)題，”Katrin Daniel博士說(shuō)。來(lái)自Mansfeld實(shí)驗(yàn)室，評(píng)論研究項(xiàng)目的結(jié)果。

這項(xiàng)成功的工作突出了德累斯頓科學(xué)園區(qū)不同研究機(jī)構(gòu)的團(tuán)隊(duì)密切合作時(shí)可以實(shí)現(xiàn)的協(xié)同效應(yīng)。

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