利用基于GFP的FRET探针检测β-分泌酶的活性

β淀粉样肽(amyloidβ-peptide,Aβ)在阿尔茨海默病(Alzheimeir’s disease,AD)患者脑内的异常产生和积累在AD的发病机理中扮演着重要的角色。β-分泌酶对淀粉样前体蛋白的裂解是Aβ产生的关键步骤,因此抑制β-分泌酶的活性成为AD药物治疗的一个重要策略。为了检测β-分泌酶的活性,应用基因工程技术将β-分泌酶作用底物序列(NFEV)的两端分别与绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)的颜色突变体--青色荧光蛋白(cyan fluorescent protein,CFP)和黄色荧光蛋白(yellow fluorescent protein,YFP)相连,构建了一个基于GFP的荧光能量共振转移(fluorescence resonance energy transfer,FRET)探针。荧光光谱分析结果显示,该荧光融合蛋白中CFP和YFP之间存在着较强的FRET。而当与β-分泌酶进行孵育后,FRET逐步降低,证明该探针能被β-分泌酶酶切。SDS-PAGE分析显示探针与β-分泌酶孵育后,荧光融合蛋白由60 kD大小逐渐变成30kD大小的蛋白,表明探针被β-分泌酶酶切成CFP和YFP分子,证实了荧光光谱的结果。这些结果表明,可通过检测探针的FRET效率方便地分析β-分泌酶的活性,为进一步筛选β-分泌酶的抑制剂提供了一个平台。     

利用非侵入性光学成像技术监测在体肿瘤的生长

利用电穿孔技术将gfp表达质粒转染于SP2／0细胞,通过G418筛选获得稳定表达GFP的小鼠骨髓瘤细胞株SP2／0—GFP细胞。将稳定的转化细胞移植于同系BALB／c小鼠后腿、耳部皮下及腹腔成瘤,每隔一天对小鼠肿瘤成像,跟踪肿瘤的生长过程。结果表明,探测到的GFP荧光强度和发光范围与肿瘤的生长或消亡相关,从而证明可以利用GFP作为肿瘤细胞的标记,结合光学成像技术,对肿瘤生长过程实时追踪。     

亚硒酸钠诱导SW480细胞凋亡过程中活性氧的作用

为探讨亚硒酸钠诱导人结肠癌SW480细胞凋亡的机理,将荧光探针2′,7′－二氯荧光黄乙二脂（2′,7′－DCFH－DA）、罗丹明123（rhodamine123）负载人结肠癌细胞,利用多光子成像系统测定胞内活性氧（ROS）、线粒体跨膜电位（△Ψm）的变化。结果发现（1）Na2SeO3作用SW480细胞,可导致细胞凋亡和胞内的ROS增加。SOD、过氧化氢酶可降低凋亡率并抑制ROS的增加。（2）线粒体电子传递链抑制剂鲁藤酮及氰化钠可抑制OS增加。（3）Na2SeO3可导致线粒体的跨膜电位的下降。表明Na2SeO3作用细胞可导致来源于线粒体的ROS增加,ROS介导亚硒酸钠诱导细胞凋亡。     

利用受体漂白荧光共振能量转移技术研究β-分泌酶在活细胞内的二聚化

β淀粉样肽(Aβ)在阿尔茨海默病(AD)患者脑内的产生、聚集和沉积是AD的一个固有病理特征,也被普遍认为是AD的重要发病机理之一.β-分泌酶(BACE)对淀粉样前体蛋白(APP)的裂解是Aβ产生的关键步骤,β-分泌酶抑制剂是AD药物治疗的一个重要发展方向,因此对BACE结构的了解具有重要意义.利用受体漂白荧光共振能量转移(FRET)技术首次在活细胞内研究BACE的二聚化结构.通过基因工程技术分别构建了青色荧光蛋白(CFP)和黄色荧光蛋白(YFP)标记的全长BACE(BACE-FL)和BACE活性部分(BACE-NT),应用共聚焦荧光显微镜和受体漂白FRET技术研究了BACE-FL和BACE-NT在细胞中的表达和定位,以及它们在活细胞内的存在形式.实验结果表明:a.BACE-FL在内质网至细胞膜均有表达,主要分布在高尔基体、细胞膜和内体等细胞器中,而BACE-NT则被滞留在内质网里.b.BACE-NT是单体结构,而BACE-FL在活细胞内则以二聚体的形式存在.证明,BACE的跨膜序列和C端对BACE的转运和定位具有重要作用,其二聚体结构由这些序列决定,而不由其活性位点决定.