這個蛋白，能可視化活細(xì)胞發(fā)育周期的“盲區(qū)”
中國微生物菌種查詢網(wǎng) 來源：生物探索 / 2016-11-02 13:33:47
G1期（firstgap）：從有絲分裂到DNA復(fù)制前的一段時期，又稱合成前期，此期主要合成RNA和核糖體。該期特點(diǎn)是物質(zhì)代謝活躍，迅速合成RNA和蛋白質(zhì)，細(xì)胞體積顯著增大。這一期的主要意義在于為下階段S期的DNA復(fù)制作好物質(zhì)和能量的準(zhǔn)備。
S期（synthesis）：即DNA合成期，在此期，除了合成DNA外，同時還要合成組蛋白。DNA復(fù)制所需要的酶都在這一時期合成。
G2期（secondgap）期為DNA合成后期，是有絲分裂的準(zhǔn)備期。在這一時期，DNA合成終止，大量合成RNA及蛋白質(zhì)，包括微管蛋白和促成熟因子等。
M期：細(xì)胞分裂期。
細(xì)胞的生命是一個持續(xù)更新、持續(xù)從頭開始的過程。從它的母細(xì)胞分裂開始，到它的子細(xì)胞形成或細(xì)胞自身死亡結(jié)束。而細(xì)胞周期（cellcycle）就是指從一次細(xì)胞分裂形成子細(xì)胞開始，到下一次細(xì)胞分裂形成子細(xì)胞為止所經(jīng)歷的過程。其中，細(xì)胞在這種前期、生長、DNA復(fù)制和分裂等階段間循環(huán)會依次經(jīng)歷G1期、S期、G2期和M期。
一直以來，區(qū)分細(xì)胞這4個階段并非易事，因?yàn)橐瑫r對來自許多不同報告蛋白（作為報告基因的蛋白）的信號進(jìn)行成像，在技術(shù)上是非常困難的，先前的系統(tǒng)只能簡單區(qū)分4個階段中的3個。其中S期到G2期一直是科學(xué)家觀察4個細(xì)胞周期的“盲區(qū)”。
fucci4，用于可視化的細(xì)胞4周期的報告系統(tǒng)
為了克服這一限制，美國斯坦福大學(xué)研究人員MichaelZLin團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種名為mMaroon1的熒光蛋白，其熒光位于可見光譜遠(yuǎn)紅端，能同時與青綠、綠色和橙色熒光蛋白成像。
研究團(tuán)隊(duì)使用這種遠(yuǎn)紅報告蛋白來標(biāo)記一種標(biāo)志著S期（DNA復(fù)制）到G2期（細(xì)胞生長）過渡期的蛋白，從而區(qū)分出了細(xì)胞周期的所有階段。
這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)主要包括：細(xì)胞克??；誘變與文庫篩選；結(jié)構(gòu)建模；熒光蛋白表征；細(xì)胞培養(yǎng)和病毒生產(chǎn)；哺乳動物細(xì)胞中Maroon亮度變化對比；融合蛋白的成像；四色成像；SLBP成像和PCNA時間制；細(xì)胞周期分布分析；統(tǒng)計(jì)分析以及對fucci4系統(tǒng)進(jìn)行快照和延時成像。
在這個試驗(yàn)中，熒光蛋白mMaroon1起到了關(guān)鍵作用，它奇異般地“點(diǎn)亮”生物分子或細(xì)胞，顯示出生物分子的活動情況，進(jìn)一步幫助我們理解這些分子或細(xì)胞的活動規(guī)律和本質(zhì)。
透過這一技術(shù)，科學(xué)家或能改進(jìn)對細(xì)胞周期及其調(diào)控的表征，開發(fā)出針對腫瘤細(xì)胞的新型治療手段。