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陈鹏课题组发展细胞互作的原位捕获技术

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近日,北京大学开元棋牌赌输了_开元棋牌黑不黑_下载开元棋牌要信任与分子工程学院、北大-清华生命科学联合中心陈鹏教授课题组以“Enzyme-Mediated Intercellular Proximity Labeling for Detecting Cell–Cell Interactions为题在J. Am. Chem. Soc.杂志报道了一种能够在活体和原位情况下捕获细胞之间相互作用的技术美国开元棋牌赌输了_开元棋牌黑不黑_下载开元棋牌要信任会C&E NEWS212日以New labeling method can reveal cell-cell interactions为题进行了专题报道。

不同细胞之间的相互作用和信息传递在包括免疫响应器官发育、神经传导在内的众多生命活动中都扮演关键角色。目前,研究细胞互作的方法需要已知参与细胞类型,难以在复杂的活体环境下发现或研究未知的细胞相互作用为了解决这一难题,陈鹏课题组借助“定向进化”技术和“邻近标记”策略,实现了细胞之间动态相互作用的原位捕获。这一被命名为EXCELLEnzyme-mediated proximal cell labeling的技术,通过将作者定向进化得到的分选酶(mgSrtA展示在待研究的细胞表面,能够对与其相互作用细胞进行原位捕获与鉴定,为研究细胞-细胞相互作用提供了有力的工具

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1 ?EXCELL方法用于捕获和鉴定细胞间相互作用

源自金黄色葡萄球菌分选酶Sortase A SrtA能够催化分选肽LPETG和寡聚甘氨酸共价连接。近期有文献报道将SrtA用于监测小鼠体内特定受体-配体介导的免疫细胞互作过程1。但是该方法需要将SrtA寡聚甘氨酸分别融合在相互作用配体和受体细胞上,因此需要预知相互作用的细胞类型,并对两类细胞同时进行基因改造,因此无法捕捉未知的细胞间相互作用为了突破这一瓶颈,陈鹏课题组设想获得一种针对未知细胞的标记方法。由于细胞表面蛋白中有大约5%含有N端单一甘氨酸,受启发,他们希望获得一种对单个甘氨酸的N端氨基进行标记的分选酶从而能够对任意细胞加以标记。为此他们建立了SrtA进行定向进化的高通量荧光筛选平台,并成功获得对单一甘氨酸进行标记的高活性SrtA突变体-mgSrtA能够实现对任意细胞类型的有效标记。

作者分别借助亲和体-抗原(ZHERHer2)和配体-受体(CTLA4B7, CD40LCD40)的相互作用验证该方法的可靠性实验证明展示在细胞表面的mgSrtA借助邻近效应,将含有 biotin标签的分选肽biotin-LPETG共价标记与其相互作用细胞表面。通过流式细胞检测能够发现biotin标记信号仅在相互作用细胞上有显着性增强,由此成功区分和捕获发生相互作用的细胞

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2在两类细胞相互作用模型上应用EXCELL,可实现对互作细胞的有效标记

该方法首次将SrtA改造成高活性且具有宽泛底物邻近标记”酶,并验证其对细胞相互作用的标记和追踪。文中指出,EXCELL方法无需将寡聚甘氨酸事先引入到对象细胞表面,因此适用于研究复杂体系中未知细胞类型的相互作用同时,鉴于SrtA底物分选肽仅五个氨基酸,并已成功应用于小鼠体内。该标记方法不仅易于监测,在未来还可以与多种下游分析平台兼容,完成对相互作用细胞的捕获、富集和测序,从而进一步得出细胞间相互作用在时间、空间、类型等多方面的信息

近年来,一系列蛋白质邻近标记技术被开发并应用于蛋白组学研究, 此次开发的EXCELL技术实现了细胞互作的原位标记与捕,将邻近标记策略从“胞内”拓展至“胞外”空间将在免疫应答、神经传导等领域具有广阔的应用前景。陈鹏教授为该文的通讯作者课题组博士毕业生葛韵、陈龙为共同第一作者。该工作得到了国家自然科学基金委、科技部和北京大学合成与功能生物分子中心资助

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原文链接:

https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/jacs.8b10286

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C&E NEWS链接:

https://cen.acs.org/biological-chemistry/biochemistry/New-labeling-method-reveal-cell/97/web/2019/02

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