近日，中國科學院深圳先進技術研究院合成生物學研究所副研究員陳明海和中科院生物物理研究所研究員、深圳先進院合成所客座研究員張先恩創建了一種串聯雙分子熒光互補方法，基於光敏色素蛋白IFP2.0，合成熒光增強型近紅外分子生物傳感系統，使活體內和活細胞中蛋白質強相互作用、弱相互作用信號分別增強1.48和400倍，相關研究成果以A tandem near-infrared fluorescence complementation system with enhanced fluorescence for imaging protein–protein interactions in vivo為題，發表在Biomaterials上。
蛋白質之間相互作用驅動眾多的生物學過程，如基因調控、細胞信號轉導、生物大分子合成與轉運等。監測活體或細胞中的蛋白質相互作用成為解析生物學過程和理解疾病發生髮展機理的一種基本手段。雙分子熒光互補系統（BiFC）廣泛用於相關研究，但早期發展的BiFC主要是基於綠色熒光蛋白（GFP），在此波段範圍，存在兩個問題：一是許多細胞能產生較強的背景熒光；二是生物組織對熒光信號有比較強的吸收。研究團隊隨後發展了一系列紅色、遠紅和近紅外BiFC，但光量子產率不同程度下降。針對這些問題，該研究以近紅外光敏色素蛋白IFP2.0為材料，通過串聯構建的方式，發展了熒光互補效率顯著提高的近紅外串聯熒光互補系統（tBiFC）。與已有的近紅外熒光互補系統相比，此tBiFC系統在動物活體和活細胞內成像蛋白質相互作用（強相互作用、弱相互作用）時，熒光信號強度分別增加了1.48和400倍。該新方法有利於活細胞和活體內蛋白質相互作用研究。
論文第一作者為陳明海，論文通訊作者為張先恩。研究工作得到國家自然科學基金、國家重點研發計劃、中科院戰略性先導科技專項和深圳合成生物學創新研究院等的支持。
基於近紅外光敏色素蛋白IFP2.0的BiFC和tBiFC系統構建策略圖
來源：中國科學院深圳先進技術研究院
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來源：中科院之聲
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