免疫細(xì)胞變異迅速,,但研究者已能用它產(chǎn)生新的蛋白質(zhì),。在這一進(jìn)展的基礎(chǔ)上繼續(xù)研究,就能得到新的標(biāo)識物,,用來追蹤活動物體內(nèi)的蛋白質(zhì),。
很久以來,分子生物學(xué)家一直用熒光蛋白質(zhì)追蹤細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì),。但是由于體內(nèi)組織會吸收熒光物質(zhì)發(fā)出的可見光,,這一方法并不適用于所有的動物體內(nèi)分子,。
美國加州大學(xué)圣迭哥分校的生物化學(xué)家Roger Tsien和同事一起,希望通過蛋白質(zhì)進(jìn)化處理,,得到能發(fā)出紅外線的蛋白質(zhì),,改進(jìn)現(xiàn)在的標(biāo)識方法。由于最初采用的標(biāo)準(zhǔn)基因工程手段既麻煩又緩慢,,他們轉(zhuǎn)而求助于一種生產(chǎn)抗體的“B細(xì)胞”,。該細(xì)胞能產(chǎn)生無數(shù)的抗體蛋白,控制生物體內(nèi)感染,。它變異某些基因的速度,,比其它細(xì)胞快100萬倍。
Tsien研究小組將紅色熒光蛋白(RFP)鏈接到一種DNA系列上,,然后該DNA轉(zhuǎn)染到以百萬計的B細(xì)胞中,,再把這些B細(xì)胞暴露在一種名叫強(qiáng)力霉素的抗生素中。由于該DNA受強(qiáng)力霉素刺激會產(chǎn)生RFP,,暴露在強(qiáng)力霉素中的B細(xì)胞同樣釋放出RFP,;同時,受強(qiáng)力霉素所產(chǎn)生的抗體的刺激,,B細(xì)胞還會使這些RFP發(fā)生基因突變,。
研究者隨后用綠光刺激這些B細(xì)胞,使其中一些細(xì)胞變得在紅外線照射下發(fā)出熒光,,然后將它們挑選出來加以培植,。進(jìn)行提純后又放入強(qiáng)力霉素中,開始新一輪的進(jìn)化處理,。使用這種方法,,每一輪的處理都只需幾天時間,而用標(biāo)準(zhǔn)方法卻需一個月左右,。研究小組在最近一期《美國科學(xué)院院刊》上報告,,經(jīng)過這樣23輪處理之后,能激發(fā)該蛋白質(zhì)發(fā)光的光線,,波長變?yōu)椋叮保凹{米~650納米,,可說已經(jīng)在“去往紅外線的半路上”了。
哈佛大學(xué)的蛋白質(zhì)進(jìn)化專家David Liu說:“這是一項非常了不起的工作,。”這項新技術(shù)的應(yīng)用范圍并不限于熒光蛋白質(zhì),。Tsien說,只要能有辦法顯示想要觀察的生命過程,,這種新的標(biāo)識方法就幾乎能用于任何蛋白質(zhì),。這一研究使綠光進(jìn)入蛋白質(zhì)進(jìn)化的催化劑行列,方便分子生物學(xué)家更好地研究各種蛋白質(zhì)的功能,。