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      新方法能夠?qū)€粒體代謝物進(jìn)行絕對定量
      
			
      
				2019-01-16 10:22:34
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      懷特黑德研究所的科學(xué)家已經(jīng)開發(fā)出一種快速分離和系統(tǒng)測量被稱為線粒體的細(xì)胞器內(nèi)代謝物濃度的方法，通常被稱為“細(xì)胞的發(fā)電站”。此類測量的先前嘗試已經(jīng)產(chǎn)生不可靠的結(jié)果，或者通過花費(fèi)太長時(shí)間來分離線粒體或者通過用來自其他細(xì)胞組分的內(nèi)容物污染線粒體代謝物。
      

      新方法能夠?qū)€粒體代謝物進(jìn)行絕對定量
      

      “這種新方法的優(yōu)勢在于它提供了速度和特異性兩者的結(jié)合，”懷特黑德成員大衛(wèi)薩巴蒂尼說，他也是霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所的研究員和麻省理工學(xué)院的生物學(xué)教授。“我們對在體內(nèi)和其他細(xì)胞器如溶酶體中應(yīng)用這種工作流程感到非常興奮。”
      

      通過精確控制的化學(xué)反應(yīng)，線粒體以ATP的形式產(chǎn)生能量，并在細(xì)胞穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。線粒體功能障礙存在于幾種疾病中，包括帕金森病，心血管疾病和線粒體疾病。到目前為止，凝視這些重要細(xì)胞器的內(nèi)部代謝工作一直是挑戰(zhàn)，最壞的情況是不準(zhǔn)確。
      

      一種分析線粒體代謝物的常規(guī)方法包括使用幾輪離心純化線粒體，這一過程可能需要一個(gè)多小時(shí)才能完成。懷特黑德成員David Sabatini實(shí)驗(yàn)室的研究生Walter Chen表示，研究代謝物時(shí)，時(shí)間是一個(gè)重要問題。
      

      “即使你將樣品保持在4攝氏度或0攝氏度以減緩任何反應(yīng)，你仍然會(huì)逐漸使線粒體代謝物分布變形，因?yàn)槊溉匀淮嬖?，轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白也是如此，”Chen說，也是馬薩諸塞州綜合醫(yī)院的三年級醫(yī)學(xué)院學(xué)生。“隨著時(shí)間的推移，細(xì)胞外的線粒體變得越來越不快樂。”
      

      用于分析線粒體代謝物的另一種常用方法依賴于縮放形式的離心分離線粒體。雖然速度更快，但該方案還會(huì)降低非線粒體材料和其他細(xì)胞器，從而扭曲真正的線粒體信號(hào)與來自線粒體外源的代謝物。
      

      為了減少分離線粒體和提高代謝物分析準(zhǔn)確性所需的時(shí)間，陳采取了完全不同的快速免疫純化方法。他用表位標(biāo)簽涂覆線粒體外部，并添加了特異于標(biāo)簽的抗體覆蓋的微小珠子。通過鎖定標(biāo)簽，抗體將線粒體與珠子連接起來，使陳能夠輕易地分離線粒體，打開它們，并在10分鐘內(nèi)停止所有酶活性。根據(jù)他的分析，這種更快的方法可以產(chǎn)生更好地反映活細(xì)胞內(nèi)實(shí)際線粒體代謝物水平的結(jié)果。陳的作品在Cell雜志中有所描述。
      

      “從我們迄今為止的數(shù)據(jù)來看，使用這種方法分析線粒體肯定會(huì)比使用傳統(tǒng)方法分析整個(gè)細(xì)胞所獲得的分辨率更高，”陳說，他是Cell論文的合著者。“在體內(nèi)方面，我認(rèn)為這將是非常強(qiáng)大的，這是我最興奮的事情。但我已經(jīng)可以看到，這可以引導(dǎo)人們走向新的和有趣的方向。”
      

      陳說這種方法可能是非常通用的，可用于分析其他細(xì)胞器的代謝物含量，并比較受線粒體功能障礙影響的細(xì)胞中的線粒體 - 如帕金森病所致的神經(jīng)元 - 正常細(xì)胞或其他看似不受疾病影響的細(xì)胞類型。
      
			

			
        
      
			
      
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