nature

当前位置: Nature » 分子生物学 » 正文

Nature,Nature子刊两篇文章构建特殊的通道与抗体

摘要 : 纳米生物学是从微观的角度来观察生命现象、并以对分子的操纵和改性为目标的。纳米生物学发展时间不长就已经取得了可喜的成绩。生物科学家在纳米生物学领域提出了许多富有挑战性的新观念。近期两个研究小组取得了这方面的重要成果:神奇的离子通道,与纳米抗体的新应用。

 纳米生物学是从微观的角度来观察生命现象、并以对分子的操纵和改性为目标的。纳米生物学发展时间不长就已经取得了可喜的成绩。生物科学家在纳米生物学领域提出了许多富有挑战性的新观念。近期两个研究小组取得了这方面的重要成果:神奇的离子通道,与纳米抗体的新应用。

抗体能识别和追踪靶标分子,是生物和医学中常用的重要工具,而新研制的纳米抗体(Nanobody)也具有相同的功能,如标记研究分子,或者受损细胞以便清除。科学家们认为,作为抗体的表亲,纳米抗体具有更为诱人的前景。

但不幸的是,由于科学家们缺少有效的方法识别与其靶标最相近的纳米抗体,因此这种新技术一直无法大展拳脚。不过近期来自洛克菲勒大学的研究人员公布了一项最新成果,有望令纳米抗体在更多领域发挥其作用。

“纳米抗体具有多种功能,可替代传统的抗体,但是目前的技术跟不上,成为了瓶颈,”文章作者,洛克菲勒大学细胞和的结构生物学实验室主任Michael Rout说,“我们希望我们的这一系统能帮助这种高亲和力的抗体发挥更大的作用。”

研究人员首先生成了结合在其靶标上的高亲和力抗体,这些抗体主要靶向两个常用的荧光蛋白:GFP和mCherry,然后利用他们的新系统,进行动物实验,在美洲驼llamas中开始了新的探索。

之所以选择这种动物,是因为美洲驼中产生的抗体突变可以方便的修改生成纳米抗体,后者的重量只有前者的十分之一。

研究人员从美洲驼骨髓的抗体生成细胞中分离得到RNA,构建抗体序列,然后从同一只美洲驼的血液样品中挑选结合紧密的GFP和 GFP抗体,只保留抗体结合区域用于纳米抗体组成。

接下来他们利用质谱技术确定了部分氨基酸序列,这些序列组成了纳米抗体的蛋白,同时通过一种称为“llama magic”的计算机运算方法(由纽约大学医学院的David Fenyö和Sarah Keegan开发),研究人员构建出了带有原初RNA序列的最高亲和力纳米抗体。

利用这一方法,研究人员生成了25 种能精确靶向GFP,以及6种能精确靶向mCherry的纳米抗体,这要比传统方法产生的纳米抗体多得多。

另外一篇文章则构建出了包含短碳纳米管的离子通道,可以被插入活的细胞膜以形成小的孔,这些碳纳米管最终将用于将药物传输至体内,可以作为新型生物传感器和DNA测序应用的基础,且可以被用于合成细胞的组成部分。

一般来说服用的药片会被身体缓慢吸收然后运输至身体各处,但碳纳米管有所不同,它能够确定一个需要治疗的精确区域而不会伤害周围的其它器官。来自劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员利用碳纳米管创造了一个更高效、生物相容的膜孔通道。

这项研究显示尽管碳纳米管结构相对简单,但碳纳米管膜孔蛋白具有天然离子通道的很多特征行为:它们能够自发的插入细胞膜,可以在亚稳电导态之间切换,且表现出典型的高分子引发的阻碍特性。研究小组还发现,与在生物通道里的情况相似,本地通道和细胞膜带电也可以控制碳纳米管膜孔蛋白的离子导电性和离子选择性。

来源: Nature 浏览次数:23

热门文章TOP

RSS订阅 - 填写您的邮件地址,订阅我们的精彩内容: - 网站地图
网站联系电话:020-87540820 备案号:粤ICP备11050685号-8 增值电信业务经营许可证:粤B2-20120479
©2011-2015 生物帮 All rights reserved.