【摘要】 蛋白质在自然状态下的折叠与生物体的正常功能密切相关。
蛋白质在自然状态下的折叠与生物体的正常功能密切相关。然而,蛋白质组应激会导致蛋白质稳态完整性受损,从而导致多种神经退行性疾病,主要是阿尔茨海默病(AD)、帕金森病(PD)和亨廷顿舞蹈病(HD)。近年来的研究表明,细胞外淀粉样斑块和细胞内蛋白质缠结的形成是这些神经退行性疾病的病理标志。可溶性蛋白质聚集成寡聚体并随后形成纤维通常被认为是导致神经毒性的关键致病步骤。蛋白质聚集是一个多步骤过程:最初,错误折叠的蛋白质单体相互结合形成错误折叠的低聚物;然后,错误折叠的蛋白质演变成不溶性蛋白质聚集体,以淀粉样蛋白-b原纤维和无定形聚集体的形式存在。
为了探索由异常错误折叠的蛋白质引起的疾病的生物学机制以及研究更好的治疗方法,医学界迫切需要将多种优秀的方法应用于特定蛋白质的研究。目前,蛋白质印迹、光谱学和动态光散射(DLS)等多种技术已成功应用于监测蛋白质构象变化。
尽管上述方法广泛用于蛋白质检测,但仍存在许多局限性。首先,western blotting的检测过程需要裂解细胞,这会影响细胞内蛋白的聚集状态。此外,昂贵的抗体和复杂的操作使得这种方法不适合细胞内蛋白质检测。其次,应用光谱学只能检测特定粒径范围内的纯化蛋白质,因此不适合可视化活细胞中的异常蛋白质组。
与其他方法相比,荧光方法因其易于使用、经济的时间费用和高灵敏度而被医学界越来越多地使用。基于不同的分析物,荧光分子的检测基团也可以进行相应的修改和定制。此外,可以更直接地观察到荧光的颜色变化,许多探针已被报道用于细胞研究,可应用于实时荧光检测活细胞中的蛋白质聚集。