新的分子探针可以探测到活细胞中蛋白质组的状态

活细胞中蛋白质的折叠状态通常反映细胞的一般健康状况。澳大利亚科学家开发了一种分子探针，通过测量蛋白质环境的极性来感知蛋白质组的状态-整套蛋白质。该研究发表在《Angewandte Chemie》杂志上说，探测器的荧光信号量化了展开，其变色龙样的颜色偏移映射了增强的错误折叠的细胞区域。

如果活细胞受到压力，蛋白质合成和折叠校正机制就会失去平衡。错折叠的蛋白质仍然卡住，增强的降解发生，不活跃的蛋白质和蛋白质碎片聚集在细胞质中形成颗粒和凝结物。这种聚集体在神经退行性疾病和癌症中起着重要作用。错误折叠的蛋白质聚集的一个驱动因素似乎是极性-在环境中的电子分布。尤宁红和墨尔本拉特罗贝大学和澳大利亚墨尔本大学的同事设计了一个双模态荧光探针，以更详细地监测蛋白质聚集。

在一种模式下，探针感知错误折叠的蛋白质。正确折叠的蛋白质通常是由氨基酸半胱氨酸组成的桥来稳定的。这些桥通常被深埋，而错误折叠的蛋白质暴露在表面的半胱氨酸残基。当探针与被错误折叠的蛋白质链暴露的半胱氨酸结合时，荧光被打开，解释作者。

在另一种模式下，探针评估极性。极性环境表示不平衡的电子分布，这可以用介电常数来测量。为了测量这一参数，研究人员在荧光探针中加入了一个电子“推拉”化学基团。他们观察到，在具有高介电常数的极性溶液中，称为NTPA N-MI的荧光探针发出其荧光信号，其颜色偏移。因此，这种“变色龙一样”的颜色变化表明极性的变化。

作者在一个人细胞系上测试NT PAN-MI探针，他们强调这是通过添加干扰蛋白质合成和折叠的药物。科学家们在未经处理的细胞中观察到了正常的荧光，但当未折叠或错误折叠的蛋白质积累在经过毒素处理或被病毒感染的细胞中时，就会出现明亮的荧光。此外，颜色的变化表明环境的极性，从而表明每个细胞室的蛋白质组状态。研究人员报告说，他们第一次可视化了细胞核中的“未折叠的蛋白质负载”。以前的方法只能测量细胞质中未折叠的蛋白质。

由于它的两种传感模式-测量展开和蛋白质环境的极性-NTPAN-MI探针提供了一个更清晰的图片，活细胞的应激反应，比什么可以得到只有一种模式的探针或不同的方法。作者指出，他们的方法将使科学家获得更准确的知识，细胞成分的串扰，以响应压力。

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