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這是活細胞中的斯諾克
蛋白質或細胞器的空間和時間動態在控制各種細胞過程和疾病發展中起著至關重要的作用。然而，不能實現對細胞內不同位置的活動的急性控制。來自Umeå大學(瑞典)和Max Planck分子生理學研究所(德國)的科學家Angewandte Chemie介紹了一種新的化學光遺傳學方法，該方法能夠在活細胞內的多個亞細胞區室內實現可調，可逆和快速的活性控制。 。
細胞需要對環境變化進行反應，并在細胞內需要平衡的信號級聯系統。細胞外，細胞表面，細胞膜內和細胞內的蛋白質協調許多微調信號通路，從而對環境條件或生物體本身的變化產生適當的反應。細胞過程的時空組織，例如細胞信號傳導，細胞極化和神經突向外生長，通常由分子或細胞器的亞細胞分布調節。
當位于不同的亞細胞位置時，單個蛋白質可以執行不同的功能。一個例子是Rac1蛋白，其控制細胞內質膜細胞骨架的形狀，但當它定位于細胞核時，它調節核形態。Rac1的核質穿梭在腫瘤侵襲中起重要作用。在神經元中，沿軸突微管的雙向轉運在細胞器的適當亞細胞分布中起關鍵作用。它的錯誤調節涉及神經退行性疾病。然而，涉及在不同細胞區室之間循環，運輸或穿梭信號分子/細胞器的復雜過程的分析仍然是主要挑戰。
*近成為Umeå大學化學系教授的Yaowen Wu小組現已開發出一種名為“多向活動控制(MAC)”的新技術，該技術可以對細胞信號傳導過程進行實時研究。研究人員是開發在受控條件下實時觀察細胞機制的方法的先驅。他們使用可光活化的雙化學誘導二聚化(pdCID)系統來控制細胞器和蛋白質在單個細胞中多個位置的定位。
該系統結合了在單個細胞中形成蛋白質二聚體的兩種化學反應。其中一個可以通過光控制。
“我們發現我們的可光活化和化學誘導的二聚體系統可用于控制細胞器和細胞信號通路在微調和多層水平上的單個細胞中的功能，這在以前的現有方法中是不可能的。我們結合了兩個模塊化系統以并行或競爭的方式實現對小分子和光的蛋白質或細胞器活動的多方位控制，“Yaowen Wu說，他剛剛在瑞典北部建立了他的新實驗室。
該研究小組還可以證明，他們的新技術能夠非�？焖俚卣T導和觀察不同的細胞反應，并使現在的擾動研究成為可能，這是使用傳統遺傳方法無法實現的。
