美國斯克里普斯研究所、南加州大學(xué)的科學(xué)家們成功創(chuàng)建了一個模型來標(biāo)記和跟蹤能夠?qū)崿F(xiàn)器官間交流的蛋白質(zhì)信號。日前發(fā)表在《開放生物學(xué)》上的論文指出，新小鼠模型標(biāo)記了細(xì)胞分泌的蛋白質(zhì)并跟蹤它們在全身的運動。這項新技術(shù)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(fā)作和進展中的作用。

人體許多不同的器官系統(tǒng)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(fā)出信號以釋放它們的能量來源，這些通信網(wǎng)絡(luò)每天都在人體中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

研究人員稱，這種新模型可比作在體內(nèi)建立一個護照系統(tǒng)，可確定蛋白質(zhì)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(wǎng)絡(luò)曝光，根據(jù)這些新知識開發(fā)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(zhì)分泌和器官相互交流的方式。盡管這些技術(shù)為生物體中表達(dá)的蛋白質(zhì)提供了寶貴的洞察力，但它們的靈敏度不足以標(biāo)記低豐度蛋白質(zhì)或蛋白質(zhì)相互作用的起源和最終目的地。但是有了這個新模型，科學(xué)家們現(xiàn)在能夠了解特定蛋白質(zhì)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(biāo)簽標(biāo)記分泌的蛋白質(zhì)。然后使用定量質(zhì)譜蛋白質(zhì)組學(xué)在活小鼠中檢測這些生物素標(biāo)記。該方法用于測量樣品中的蛋白質(zhì)，從而揭示蛋白質(zhì)的來源以及它們在體內(nèi)的傳播位置。

當(dāng)BirA*G3在全身被廣泛激活時，研究人員發(fā)現(xiàn)所有分泌的蛋白質(zhì)都被成功標(biāo)記，即使是具有激素樣特性的低豐度蛋白質(zhì)。同樣，當(dāng)BirA*G3僅在肝臟中激活時，僅突出顯示與該器官系統(tǒng)相關(guān)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(fā)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(zhuǎn)移特性的癌癥就是一個例子。新研究發(fā)現(xiàn)的任何在疾病中發(fā)揮作用的蛋白質(zhì)都有可能轉(zhuǎn)化為治療藥物。(科技日報記者 張夢然)