清华大学团队开发新型细胞器互作研究方法
清华大学团队开发新型细胞器互作研究方法
BPR中国生物物理学会Biophysics Reports 2023年第四期发表了清华大学生命科学学院葛亮研究员为通讯作者、博士研究生李树林为第一作者的文章 “Reconstitution of membrane contact by unilamellar vesicles”，报道了一种探索细胞器互作的新方法。
细胞作为生命的基本单元，其内部由细胞内膜系统分隔出众多细胞器，这些细胞器是细胞完成各种生命活动的基础。过去，研究这些膜系统的主要目的是为了区分和揭示不同细胞器的特征。近年来，随着对细胞器网络的理解不断深入，以及成像技术的飞速发展，细胞器相互作用的重要性逐渐凸显，科学家们也愈发关注细胞器膜间的相互作用（膜接触）及细胞器之间的交流机制。因此，研究膜接触的分子机制对于深入了解细胞器互动以及更广泛的内质膜系统至关重要。目前主要采用荧光显微镜、电子显微镜以及生化细胞分离等研究手段来分析这些膜接触，然而，由于细胞器互作的动态性与异质性，要阐明膜接触机制及其对基因和环境变化的响应仍具有较大的挑战性。
图1 单层囊泡（GUVs）进行体外膜接触重建的实验流程
单层囊泡（GUVs）为深入探索细胞膜接触机制提供了有效手段，本文详细阐述了一种利用囊泡（GUVs）进行体外膜接触重建的方法，工作流程如图1所示：首先，制备可能发生膜接触的GUVs；接着，对连接蛋白进行荧光标记；然后，将标记后的连接蛋白与GUVs共同孵育，去除未偶联连接蛋白的GUVs；最后，对纯化后的GUVs结合成像技术和质谱进行分析，以探究膜接触的深层机制。
此研究方法未来可结合光镊以及先进的成像技术等，使我们能够更加深入地探索膜接触底层的生物物理机制。同时，该方法还可与蛋白质组学和脂质组学技术相互结合，有望揭示调控已知连接蛋白的辅助蛋白或关键脂质成分，从而为理解蛋白质复合物的组装及相关调节通路的调控提供更多帮助。这种方法不仅简化了膜接触过程的复杂性，还为相关领域的研究提供了高效便捷的工具。
论文链接：http://www.biophysics-reports.org/en/article/doi/10.52601/bpr.2023.230011