大连理工实现国际首个细胞膜表面张力变化可视化

首页 > 

高教

 > 大连理工实现国际首个...

大连理工实现国际首个细胞膜表面张力变化可视化(图)

日前,大连理工大学生物医学工程系刘波团队及其合作者发展了基于荧光蛋白的荧光共振能量转移(简称FRET)技术,构建荧光蛋白生物探针,发现了细胞在外加机械力作用下发生迁移的直接动力,实现了细胞膜上的表面张力变化与传递的可视化,这个发现将长期以来在国际上仅仅是理论上的假设变为现实,这一发现对2008年诺贝尔化学奖得主华裔科学家钱永健的研究,作了进一步的拓展。相关成果已有部分发表在《science reports》上。

在外加机械力作用下,细胞内的蛋白是如何被激活的,被激活的内在动力是什么,是什么因素导致细胞蛋白被激活,一直存在一定争议。长期以来,科学家只是假设细胞内存在着机械力的传递,但由于缺乏有效的探针,这种力一直没有得到实验上的有效验证,因此到目前为止一直是看不见摸不着的。

大连理工实现国际首个细胞膜表面张力变化可视化1

国际上已有几个实验室运用FRET技术在此方面开展了研究。刘波研究团队发现,定向流体作用下血管内皮细胞和肿瘤细胞内的Src、FAK、Rac、RhoGDIa等多种信号蛋白会在细胞上游端或下游端出现局部的激活,这可能就是细胞迁移的直接动力。

大连理工实现国际首个细胞膜表面张力变化可视化2

最近,刘波研究团队运用一个精巧的分子弹簧与荧光蛋白对构建了新型的FRET探针,并利用两条特殊的蛋白铆钉将该FRET探针铆定到细胞膜内表面上,通过特殊的荧光显微镜观察细胞的荧光颜色与光强变化,在国际上率先实现了细胞膜上的表面张力变化的可视化。

与刘波研究团队类似的研究在2010年Nature上有过报道,可以可视化观察黏着斑蛋白的张力状态,但刘波研究团队设计的这个探针更精巧,操控性更好,真正实现较为纯粹的细胞膜上力的变化与传递的可视化。而且通过选择不同的蛋白铆钉将探针固定到不同部位,理论上可以观察细胞内各个地方的应力机械传递。

大连理工实现国际首个细胞膜表面张力变化可视化3

媒体对此项科研成果的宣传报道。

刘波教授一直从事细胞的应力机械转导领域的研究,主要运用荧光蛋白等技术,结合图像分析方法等,研究细胞在受力状态下的功能变化。曾主持三项国家自然科学基金面上项目及三项省部级项目,并参与两项自然科学基金重点项目及十余项面上项目;在国内外发表论文约70余篇,其中包括Nature子刊scientific Reports、以及Cardiovascular Research、Biophysical Journal、Journal of The Royal Society Interface、Annals of Biomedical Engineering等本领域著名杂志。申报两项发明专利及三项实用新型专利,参与出版专著六本。1995年毕业于华东师范大学生物学专业,2001年获得第二军医大学医学硕士学位,2007年获得上海交通大学生物医学工程博士学位,2008-2010年在美国伊利诺伊大学香槟分校(UIUC)工程学院从事博士后工作。曾在第二军医大学担任讲师、上海交通大学担任副研究员。

更多精彩资讯请关注查字典资讯网,我们将持续为您更新最新资讯!

查看全部

推荐文章

猜你喜欢

附近的人在看

推荐阅读

拓展阅读

相关资讯

最新资讯

网友关注