《PNAS》再次發(fā)表我校陳洪淵院士團隊在單細胞分析系統(tǒng)的重要研究進展
近日，南京大學化學化工學院陳洪淵院士團隊在單細胞分子動態(tài)分析系統(tǒng)研究中再次取得重要進展。相關成果Direct Electrochemical Observation of Glucosidase Activity in Isolated Single Lysosomes from a Living Cell發(fā)表在國際一流期刊 《美國科學院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences, PNAS)。文章鏈接為http://www.pnas.org/content/early/2018/03/28/1719844115。
細胞是組成生命體的基本單元，揭示生命的奧秘必須從細胞著手。鑒于細胞自身的復雜性及彼此之間存在巨大差異，研究細胞群體及其行為固然重要，但往往會掩蓋多種特征，因此需要在單細胞層面了解細胞特征以及彼此之間的信息傳遞。陳洪淵院士團隊在基金委重大科研儀器研制項目支持下，提出發(fā)展基于電化學分析、結合光學和質譜分析的全新單細胞時空分辨分子動態(tài)分析系統(tǒng)。2016年，團隊成員江德臣教授研究小組在此指導思想下，利用納通道電輸運的精準特性，將飛升 (10-15L) 量級的多種試劑導入單個活細胞中，構建“單細胞試劑盒”，實現了對單細胞中蛋白化學活性的定量分析。研究工作發(fā)表于PNAS (2016，113, 11436-11440)。
在此基礎上，項目組進一步提升單細胞電化學分析的空間識別能力至納米級，建立了可分析單個細胞器(直徑 ~100 nm)中蛋白化學活性的“試劑盒”。該裝置利用電輸運，將胞內單個溶酶體顆粒分離進入毛細管尖端；基于溶酶體在納米針尖限域空間的受限擴散，循環(huán)轉化被檢蛋白(葡萄糖苷酶)的底物，產生足量的過氧化氫加以電化學定量測定。這是首次實現活細胞內單個細胞器中蛋白活性的電化學測量，對于闡明細胞器功能的分子基礎以及提升電化學分析空間分辨能力均具有重要價值。處于毛細管針尖的試劑盒成分可通過可控電輸運加以更新，實現胞內多個溶酶體顆粒的比較研究，成功揭示了胞內溶酶體中葡萄糖苷酶活性具有均質性的特征，為進一步理解細胞個體差異性的生物學起源提供了一套全新的生物學數據。
我校2017級化學化工學院博士生潘榮容為本文第一作者，江德臣教授為通訊作者。本項目受到基金委重大科研儀器研制項目和科技部重點研發(fā)專項支持。感謝化學化工學院吳增強博士和浙江大學蘇彬教授等對文章的深入討論。
圖1： “單細胞器試劑盒”分析活細胞內單個溶酶體中蛋白活性
版權與免責聲明：本網頁的內容由收集互聯網上公開發(fā)布的信息整理獲得。目的在于傳遞信息及分享，并不意味著贊同其觀點或證實其真實性，也不構成其他建議。僅提供交流平臺，不為其版權負責。如涉及侵權，請聯系我們及時修改或刪除。郵箱：sales@allpeptide.com