生物通報(bào)道  來自天津醫(yī)科大學(xué)的李兵輝（Binghui Li）博士領(lǐng)導(dǎo)的科研小組，開發(fā)出了一種新型的遺傳編碼熒光生物傳感器，證實(shí)在蛋白質(zhì)裂解激活的條件下，這種傳感器可用于檢測細(xì)胞內(nèi)的caspase-3活性。相關(guān)成果發(fā)表在7月16日的《自然通訊》（Nature Communications）雜志上。凋亡（apoptosis）同細(xì)胞增殖、分化一樣，是多細(xì)胞生命活動的基本特征之一，具有重要的生理意義。近年的研究表明，細(xì)胞凋亡不僅與許多正常的生理過程有關(guān)，而且細(xì)胞凋亡異常還是許多疾病產(chǎn)生的重要原因之一，如在腫瘤、免疫系統(tǒng)疾病/神經(jīng)系統(tǒng)疾病及心血管系統(tǒng)疾病中，都已注意到存在異常的細(xì)胞凋亡。因此，細(xì)胞凋亡已成為近年生物學(xué)、細(xì)胞分子生物學(xué)及醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。相應(yīng)地，其檢測方法也日益完善。
Caspase家族在介導(dǎo)細(xì)胞凋亡的過程中起著非常重要的作用，其中 caspase-3 為關(guān)鍵的執(zhí)行分子,它在凋亡信號傳導(dǎo)的許多途徑中發(fā)揮功能。Caspase-3正常以酶原（32KD）的形式存在于胞漿中，在凋亡的早期階段，它被激活，活化的Caspase-3由兩個大亞基（17KD）和兩個小亞基（12KD）組成，裂解相應(yīng)的胞漿胞核底物，zui終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。而在細(xì)胞凋亡的晚期和死亡細(xì)胞中，caspase-3的活性明顯下降。為了方便監(jiān)測多細(xì)胞環(huán)境中的caspase-3活性，研究人員開發(fā)出了一種遺傳編碼接通熒光生物學(xué)傳感器（genetically encoded switch-on fluorescence-base indicator），這一傳感器是一種環(huán)化的嵌合體，其中包含有一個caspase-3裂解位點(diǎn)作為開關(guān)。當(dāng)遭到類caspase-3蛋白酶裂解時(shí)，這一傳感器會發(fā)出熒光，由此可以實(shí)時(shí)監(jiān)測這些caspases蛋白的活性情況。
研究人員構(gòu)建出了組成性表達(dá)這些嵌合體的培養(yǎng)細(xì)胞，證實(shí)所有的健康細(xì)胞都不會發(fā)出熒光。而當(dāng)將這些細(xì)胞暴露于凋亡刺激物之下時(shí)，死亡細(xì)胞顯示出與caspase激活相關(guān)的強(qiáng)熒光。利用這些工具，研究人員對各種條件下每個細(xì)胞中的caspase-3活性進(jìn)行了實(shí)時(shí)監(jiān)測，并*次在改良的軟瓊脂克隆形成實(shí)驗(yàn)（soft agar assay）證實(shí)了，癌細(xì)胞的環(huán)境可以影響它們對于*藥物的敏感性。這些生物傳感器將幫助研究人員更好地了解類caspase-3蛋白酶的生物學(xué)意義。                                                                          來源：生物通