CST 博文: 实验室展望

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用于调节细胞的工具

细胞行为是一个受到严格调控、微调的过程,其中各种不同的信号协同工作以引发特定的反应。解开这些机制让我们能够了解当细胞处于正常状态时细胞通常如何调节。然后,这些见解可用于了解这些过程如何在肿瘤、神经退行性和免疫疾病的发生和进展中被破坏,并确定新的生物标志物和治疗靶标。

组织培养细胞通常用作模型系统来研究调节这些通路的途径。然而,可能有必要用调节剂处理您的细胞,因为所研究的事件可能不存在于细胞的自然状态中。毕竟,如果细胞仍在增殖,那么寻找与细胞衰老有关的机制将是一项挑战,而在非凋亡的细胞中研究凋亡可能很困难。例如,caspase-3 是细胞凋亡的关键介质,一旦它在 Asp175 位点被切割,它就会被激活。裂解形式的 caspase-3 仅在凋亡细胞中检测到,因此必须通过调节剂(如星形孢菌素)处理细胞以驱动细胞进入凋亡状态,并探索 caspase-3 效应蛋白和下游信号事件的作用。

 

其他例子包括 HIF-1a,一种仅在缺氧细胞中表达的蛋白质。在研究 HIF-1a 和相关信号转导蛋白和通路之前,细胞需要用羟化酶抑制剂(如氯化钴)进行调节,以驱使正常细胞进入缺氧状态以诱导表达。另一方面,也可以通过使用蛋白酶体抑制剂 MG132 抑制 HIF-1α 泛素化来富集核裂解物。

 

用调节剂处理细胞会改变在特定细胞事件中起作用的蛋白质,因此蛋白质或细胞会表现出推进研究所需的条件。由于过程调节方式的复杂性以及不同信号转导通路之间发生的串扰,您很可能必须进行多次实验才能生成最终确认您的假设所需的所有必要信息。出于同样的原因,同行评审者通常需要同时证明刺激和抑制作用的理论。例如,如果激活蛋白质会导致细胞迁移,那么您还需要证明抑制蛋白质会阻止细胞迁移。

 

调节剂包括化学 抑制剂和激活剂,它们是可以促进或抑制特定细胞事件的合成分子,以及 细胞因子生长因子,它们是存在并在体内起作用的生物分子。所有调节剂都是您研究库中的重要工具。它们可用于刺激蛋白质进入活化形式,抑制正常活化的蛋白质。或富集特定蛋白质状态(如果它在正常条件下检测不到)。使用调节剂可以帮助您:

  • 回答有关特定信号转导节点在疾病中的作用的问题
  • 通过抑制主要通路以观察替代通路的激活来研究癌症耐药机制
  • 通过刺激 β 淀粉样蛋白研究与阿尔茨海默病进展相关的因素
  • 探索如何通过调节巨噬细胞、中性粒细胞和 NK 细胞等免疫细胞的行为来触发细胞因子风暴
  • 通过激活或抑制单个信号转导节点来识别蛋白质相互作用或激酶底物。

举几个例子!

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