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      檢測小鼠活動(dòng)腦中的新蛋白質(zhì)
      
			
      
				2019-05-18 10:27:08
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      生物的復(fù)雜性在很大程度上取決于細(xì)胞類型的巨大差異。由于生物體的所有細(xì)胞共享相同的基因，細(xì)胞的多樣性必須來自表達(dá)的特定蛋白質(zhì)。腦中的細(xì)胞通常分為神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)。然而，在這兩個(gè)類別中，我們才剛剛開始發(fā)現(xiàn)大量不同的細(xì)胞類型。最近，通過新技術(shù)(如RNA測序)擴(kuò)展了大腦和其他組織中細(xì)胞類型的多樣性，這些新技術(shù)可識(shí)別和測量細(xì)胞中存在的mRNA，即所謂的轉(zhuǎn)錄組。雖然mRNA是蛋白質(zhì)的模板，但轉(zhuǎn)錄組是細(xì)胞實(shí)際產(chǎn)生的蛋白質(zhì)的不良代表，即蛋白質(zhì)組。
      

      檢測小鼠活動(dòng)腦中的新蛋白質(zhì)
      

      基于現(xiàn)有技術(shù)，由馬克斯普朗克研究所的Erin Schuman實(shí)驗(yàn)室和加州理工學(xué)院的合作者David Tirrell以及馬格德堡大學(xué)的Daniela Dieterich開發(fā)，Beatriz Alvarez-Castelao及其同事利用蛋白質(zhì)“代謝”標(biāo)記系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，合成過程中的蛋白質(zhì)被氨基酸“標(biāo)記”，在正常條件下，這些氨基酸不存在于這些細(xì)胞中。為了專門標(biāo)記特定細(xì)胞類型的蛋白質(zhì)，研究小組使用了識(shí)別修飾氨基酸的突變型甲硫氨酰tRNA合成酶(MetRS)。然后他們創(chuàng)建了一條小鼠系，其中MetRS可以在特定的細(xì)胞類型中表達(dá)。當(dāng)通過飲用水將非經(jīng)典氨基酸給予突變型MetRS小鼠時(shí)，僅標(biāo)記表達(dá)突變型metRS的細(xì)胞中的蛋白質(zhì)。
      

      細(xì)胞中標(biāo)記的蛋白質(zhì)可以用抗體可視化和識(shí)別，或者可以使用質(zhì)譜法提取和鑒定。Alvarez-Castelao：“我們使用這種技術(shù)來識(shí)別兩組不同的腦蛋白，這些蛋白存在于海馬中的興奮性神經(jīng)元中，對于動(dòng)物導(dǎo)航和學(xué)習(xí)和記憶很重要的腦結(jié)構(gòu)，以及小腦中的抑制性神經(jīng)元，這是一種結(jié)構(gòu)。運(yùn)動(dòng)行為。“
      

      該技術(shù)的一個(gè)特別引人注目的特征是人們可以直接檢測大腦蛋白質(zhì)的變化以響應(yīng)改變的環(huán)境。在具有迷宮，跑輪和各種質(zhì)地的玩具的富集感覺環(huán)境中飼養(yǎng)的小鼠顯示出海馬中蛋白質(zhì)組的顯著變化，特別是在神經(jīng)元突觸中起作用的蛋白質(zhì)中。Schuman：“我們認(rèn)為，通過將這種小鼠與其他”疾病“小鼠模型相結(jié)合，這種方法可用于發(fā)現(xiàn)特定細(xì)胞類型的蛋白質(zhì)以及蛋白質(zhì)組在大腦發(fā)育，學(xué)習(xí)，記憶和疾病中的變化。”
      
			

			
        
      
			
      
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