基于光激活定位显微镜的膜蛋白鉴定技术
2012-02-09黄丽方维焕俞盈宋厚辉
黄丽,方维焕,,俞盈,宋厚辉
1 浙江农林大学动物科技学院,浙江 临安 311300
2 浙江大学动物预防医学研究所 浙江省动物预防医学重点实验室,浙江 杭州 310058
光激活定位显微成像技术 (Photo-activated localization microscopy,PALM) 是最近几年来才逐渐发展起来的、可以在活体水平进行的、且分辨率达到纳米级别、并优于激光共聚焦和双光子显微镜的新一代三维成像技术[1-2]。该技术的原理是采用荧光基团修饰技术,将各种常见的荧光蛋白进行突变,突变后的蛋白在光束下 (一般为405 nm激光或者紫外) 被活化,并释放出光子信号,然后利用光激活定位显微镜进行捕获和识别,最终可以捕捉到单分子信号,分辨率达到5~20 nm或者更高[2],其中分辨率的高低取决于荧光蛋白的特性。目前可以被光子激活(Photoactivatable,PA) 的荧光蛋白有:PAGFP[3]、 PAmCherry[4]、mEos2[5]、PATagRFP[6]等。如果这些蛋白不被405 nm激光激活,在普通荧光显微镜下不呈现任何荧光 (mEos2除外),在光激活定位显微镜下也不释放任何信号。但是这些荧光蛋白一旦被激活,PAGFP[3]、PAmCherry[4]、PATagRFP[6]等在普通显微镜下将呈现荧光,例如:PAGFP被激活后,在荧光显微镜下为绿色荧光。但对于在普通荧光显微镜下呈现绿色荧光的mEos2,被405 nm激光激活后,将表现出红色荧光 (即出现光转换现象,Photoconvertable),随着激发时间延长,绿色荧光越来越弱,而红色荧光越来越强,且释放出光子。
病原菌膜蛋白作为潜在的药物靶位、细胞受体和纳米通道越来越受到研究者的关注[7-9]。对于未知功能的膜蛋白,在研究的初始阶段仍然需要依赖生物信息学软件,通过已公布的基因组学信息,对蛋白结构和功能进行预测,进而通过实验设计进行验证,包括:膜蛋白表达、纯化、鉴定、分离和定位研究等[10]。……
