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      魔術貼用于人體細胞
      
			
      
				2019-02-19 14:31:48
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      細胞相互粘附和與環(huán)境粘附的能力是多細胞生命的基礎。粘附通過細胞表面的多種受體發(fā)生，這些受體與其周圍的特定配體結(jié)合。盡管這些粘附受體很重要，但是缺乏可用于精確控制它們與環(huán)境相互作用的工具。為了解決這一局限，來自Freiburg Signaling Research Excellence Clusters BIOSS和CIBSS的跨學科科學家團隊設計了一種粘附受體和一種可以通過光激活的互補合成細胞外環(huán)境。該系統(tǒng)可以適用于使其他受體 - 配體相互作用適合于用光進行精確操作。科學家們已經(jīng)發(fā)表了他們的新光遺傳學系統(tǒng)傳播生物學。
      

      魔術貼用于人體細胞
      

      光遺傳學利用光來控制蛋白質(zhì)和它們所涉及的細胞過程。“這項技術徹底改變了細胞信號分析，因為它是非侵入性的，因為它允許對信號傳導過程進行精確的時空控制”，該研究的主要作者，Wilfried Weber教授說。光遺傳學已被廣泛用于控制細胞內(nèi)的過程。作者決定將光遺傳學納入細胞外領域，特別是測試它們是否可以利用光來控制受體 - 基質(zhì)相互作用。
      

      研究小組還包括Gerald Radziwill教授和Wolfgang Schamel教授的研究小組，他們將注意力集中在一類重要的受體 - 稱為整合素 - 促進對細胞外基質(zhì)的粘附。“雖然整合素在許多正常的生物過程中起著重要作用，但它們也可以促進癌癥的生長和擴散，因此被作為抗癌療法的目標進行探索。” 第一作者朱莉婭巴斯克解釋說。
      

      為了利用光控制整合素介導的粘附，科學家們首先開發(fā)了一種涂有光敏植物蛋白質(zhì)的光譜法，即植物色素B.然后他們設計了一種配有光敏色素相互作用因子(PIF6)的OptoIntegrin，并在癌細胞中表達這種受體。植物色素B通常以其無活性形式存在，但當暴露于特定波長的紅光時，它被激活并可被PIF6結(jié)合; 當暴露在紅外線下時它切換回非活動形式。“最激動人心的實驗是當我們首次在OptoMatrix上發(fā)出紅光時：表達OptoIntegrin的細胞立即粘附在基質(zhì)上并激活細胞內(nèi)信號傳導過程。然后，當我們使用紅外線時，它們幾乎完全脫離。” 巴斯克解釋道。“基本上，我們已開發(fā)出用于人體細胞的光控維可牢栓”。
      

      該系統(tǒng)不僅允許以高時間精度打開和關閉整合素 - 基質(zhì)相互作用; 它還允許空間控制。表達OptoIntegrins的細胞的強烈依從性僅發(fā)生在已經(jīng)用光激活的Optomatrix部分。“該系統(tǒng)可作為使用光線精確時空控制其他受體 - 配體相互作用的藍圖。” 韋伯說，他也是最近推出的CIBSS卓越集群發(fā)言人小組的成員。“將在CIBSS中開發(fā)的這種和其他光遺傳學和化學功能控制技術將為我們提供對生物信號傳導過程的時空動態(tài)的前所未有的控制和洞察力。”
      
			

			
        
      
			
      
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