Nature子刊：科學家開發出可「觀察」機體T細胞調節機制的新型工具

健康 05-06

本文系生物谷原創編譯，歡迎分享，轉載須授權！

近日，發表在國際雜誌Nature Biotechnology上的一篇研究報告中，來自新南威爾士大學的研究人員通過研究開發出了一種新型感測器，其能夠測定機體T細胞的膜電荷；T細胞是機體免疫系統的「大腦」，因此理解T細胞如何感知並且對抗原產生反應非常重要。

Nature子刊：科學家開發出可「觀察」機體T細胞調節機制的新型工具

截至目前為止，研究人員並不清楚結合到T細胞受體上的抗原如何誘發細胞胞內的激活反應，或者當受體並未同抗原結合時其不會產生信號。蛋白質和膜之間相互的靜電作用就扮演著關鍵角色，如今研究人員開發出了一種新工具來測定細胞中發生靜電的膜之間的相互作用。

文章中，研究者Alex和其同事就設計出了一種Forster共振能量轉移（FRET）感測器，他表示，膜電荷感測器能夠測定細胞質膜內葉中潛在的電位，基於這種新型工具，研究者就能夠有效測定並且觀察到T細胞的工作機制；FRET感測器能夠測定活細胞中的微小改變，同事也能夠闡明細胞膜環境如何影響T細胞受體的功能。

進行感測器的設計實際上相當簡單，但有時候研究人員並不能立馬將想法付諸於實踐，在開發新型感測器的路上研究者必須進行大量試驗，當然也會犯很多錯誤，同時也需要對感測器進行測試。發表在國際雜誌Nature Communications上的另一篇研究報告中，研究人員開發出的另外一種新型感測器能夠在T細胞受體聚集時改變顏色，這種新型感測器同樣也能夠在活細胞中工作，這樣一來研究人員就能夠利用帶電荷的感測器來監測細胞膜環境，同時利用成簇聚集的感測器來監測受體的動態變化。這些受體能夠幫助研究者隨著時間變化不斷對細胞的膜電荷以及受體動態學變化圖譜進行繪製，這對於理解不同細胞活動發生時膜電荷的生物學功能非常重要。

這種新型感測器同時還能夠幫助研究者理解細胞膜脂質環境如何在免疫反應期間影響T細胞受體的結構，研究者Gaus表示，如今我們就能夠追蹤T細胞激活是如何被調節的，在此之前我們僅能夠推測為何受體無法在靜息細胞中發送信號。基於當前研究，研究人員首次給出證據表明，靜電相互作用能夠調節T細胞受體的信號傳遞，未來研究人員還將利用這種新型工具來更好地理解T細胞信號產生以及被調節的機制，同時他們還希望進行更為深入的研究闡明機體免疫系統誘發下游反應的分子機制。

原始出處：Yuanqing Ma,Yui Yamamoto,Philip R Nicovich, et al. A FRET sensor enables quantitative measurements of membrane charges in live cells. Nature Biotechnology 35, 363–370 (2017) doi:10.1038/nbt.3828

Yuanqing Ma, Elvis Pandzic, Philip R. Nicovich, et al. An intermolecular FRET sensor detects the dynamics of T cell receptor clustering. Nature Communications (2017) doi:10.1038/ncomms15100

相關會議推薦

Nature子刊：科學家開發出可「觀察」機體T細胞調節機制的新型工具