通过超光谱刺激的拉曼散射显微镜对蛋白质相位分离和聚合进行现场二次结构成像
Ruifeng Sun1, Yanrong Zhuang2, Yi Lin3
1Department of Chemistry, Ministry of Education Key Laboratory of Bioorganic Phosphorus Chemistry and Chemical Biology, Tsinghua University, Beijing, China.
Nature communications
|September 29, 2025
概括
研究人员开发了一种新的显微镜技术,以可视化细胞凝聚物内的蛋白质结构. 这种方法揭示了蛋白质结构如何在相位分离和与疾病有关的聚合过程中发生变化.
科学领域:
- 生物物理学的生物物理.
- 细胞生物学 细胞生物学
- 生物化学 生物化学
背景情况:
- 生物分子凝聚物对细胞组织和功能至关重要.
- 现有的方法缺乏直接可视化这些凝结物中的蛋白质结构.
- 了解蛋白质结构动力学是解读凝结物行为的关键.
研究的目的:
- 开发一种新的技术,用于在相分离凝聚物中对蛋白质二次结构的现场定量成像.
- 为了研究蛋白质相分离和聚合过程中的结构变化.
- 为了将蛋白质序列与相分离特性相关联.
主要方法:
- 刺激拉曼散射 (SRS) 显微镜用于无标签成像.
- 对蛋白质胺I振动的分析,以确定二次结构.
- 超光谱SRS成像和时间间隔显微镜.
主要成果:
- 成功获得了四种蛋白质二次结构的特征光谱.
- 揭示了ALS相关蛋白质相分离过程中的结构变化,包括无序到有序的过渡.
- 在凝结体表面和亚细胞聚合物内观察到异质β片形成.
结论:
- 开发的SRS显微镜技术为蛋白质相分离提供了关键的分子层面的洞察力.
- 这种方法可以研究生理和病理蛋白质聚合中的结构动态.
- 它为研究蛋白质序列,结构和凝结物特性之间的联系提供了一个强大的工具.
