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生物医学工程学院刘波教授团队在FRET生物探针设计与应用上取得新进展

时间: 2018/12/14 13:07:56    点击: 

我校生物医学工程学院刘波教授团队近年来致力于基于荧光共振能量转移 (Fluorescence Resonance Energy Transfer, FRET)技术的生物探针设计与应用。继首次实现细胞膜表面张力可视化研究并于20189月在Cell子刊iScience发表成果之后,刘波教授团队基于FRET的活细胞内RhoGDIα蛋白活性检测探针研究又获得突破,近日研究成果被Nature旗下杂志Communications Biology接收并在线发表(全文链接https://www.nature.com/articles/s42003-018-0232-2)。

细胞极性改变是肿瘤转移等疾病的前提。Rho家族蛋白作为形成细胞极性的重要分子,受到Rho GDP解离抑制因子α(Rho GDP dissociation inhibitor α, RhoGDIα) 的调节。然而,一直以来学术界认为RhoGDIα蛋白的活性仅受Rho家族蛋白的调节,且由于缺少能在活细胞中实时观测其活性的有力工具,RhoGDIα蛋白在细胞内的活性分布从未被检测。为解决上述问题,我校生物医学工程学院刘波教授团队利用FRET技术,成功构建了能在活细胞内动态检测RhoGDIα活性变化的sl-RhoGDIα生物探针。并应用该探针对剪切应力作用下的肿瘤细胞极性变化进行了深入研究。结果首次表明,细胞外剪切应力导致细胞膜流动性不均匀分布,将应力由胞外传导入胞内,沿与细胞膜相连的微丝传递,并通过微丝上的应力传感器极性激活Src蛋白以磷酸化RhoGDIα调节其激活。这一发现过程改变了学术界长期坚持的观点,说明RhoGDIαRho家族蛋白的活性调节通路相对独立,两者并无直接关联。

 

剪切应力激活RhoGDIαsl-RhoGDIα探针示意图

该研究工作受到国家自然科学基金No. 31670867, 31670961, 11532004资助。我校生物医学工程学院硕士研究生(现芬兰于韦斯屈莱大学信息技术系博士研究生邵帅与重庆科技学院廖晓玲教授并列为论文第一作者,刘波教授为该文的通讯作者。

Communications BiologyNature旗下新创刊的开源性杂志,关注生命科学领域的前沿研究。

 

 

 

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