陳興課題組在《自然 納米技術(shù)》報道細胞信號轉(zhuǎn)導的近紅外光控激活技術(shù)
細胞接收微環(huán)境中的各種信號，經(jīng)信號傳導網(wǎng)絡(luò)傳遞到細胞核，從而調(diào)節(jié)各種生理過程，例如細胞生長、遷移、分裂。細胞信號傳導過程必須在時間上和空間上得到嚴格的調(diào)控。信號傳導時空調(diào)節(jié)的異?？梢詫е掳┌Y等一系列疾病。近年來，光控蛋白成為了研究細胞信號轉(zhuǎn)導時空調(diào)控的有力工具。然而，目前大部分的光敏蛋白都由紫外或可見光激活，限制了其在活體中的組織穿透性。近紅外光具有組織穿透性高、對細胞光損傷小等優(yōu)點，是調(diào)控信號轉(zhuǎn)導的理想光源。最近，陳興課題組開發(fā)了一項基于碳納米管的蛋白近紅外光激活技術(shù)，用以調(diào)控轉(zhuǎn)化生長因子-b（TGF-b）信號轉(zhuǎn)導。這一結(jié)果于3月16日發(fā)表于Nature Nanotechnology (DOI: 10.1038/NNANO.2015.28)
TGF-b信號轉(zhuǎn)導通路在胚胎發(fā)育過程中，通過在特定時間和特定位點的激活發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用。在活體中，TGF-b與LAP蛋白形成SLC復合體抑制其活性，并通過TGF-b的釋放激活實現(xiàn)時空調(diào)控。陳興課題組將SLC復合體連接于單壁碳納米管（SWCNTs）表面，利用碳納米管吸收近紅外光產(chǎn)生局部熱效應(yīng)的特性，實現(xiàn)TGF-b信號轉(zhuǎn)導通路的近紅外光控激活（如下圖所示）。他們首先在活細胞水平上驗證了這一策略，通過近紅外激光的照射，成功調(diào)控由TGF-b信號轉(zhuǎn)導介導的細胞分化、遷移等。更進一步地，這一方法也被用于小鼠活體中TGF-b信號轉(zhuǎn)導的近紅外光控激活。
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陳興課題組博士研究生林亮、本科生劉玲為該論文共同第一作者。清華大學陳曄光課題組和哈佛大學Timothy Springer課題組參與了合作研究。該工作得到了科技部、國家自然科學基金委和生命科學聯(lián)合中心的資助。
原文鏈接：http://www.nature.com/nnano/journal/vaop/ncurrent/full/nnano.2015.28.html
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