Nat Methods：光敏剂控制细胞靶向

生物谷BIOON/ --发表于国际杂志Nature Methods上的一项研究报告中，来自美国卡内基梅隆大学的研究人员为光遗传学中的光敏剂重新设计开发了一种荧光探针用于控制细胞，该项技术或可帮助理解特定细胞和蛋白质在疾病发生中的作用，也为后期开发癌症或其它疾病的靶向性疗法提供希望。
光遗传学就是利用光来控制机体的生物学过程，研究者通常通过将光激活的组分重新编程入有机体的遗传代码中来实现光控细胞的过程，当这些组分暴露于光下，其就会促进部分机体组织发挥完全不同的功能。研究者花费了将近10年时间来开发名为荧光团激活蛋白（fluorogen-activating proteins，FAPs）的荧光探针，其常被用于在活细胞中实时监测蛋白质的活性，一种荧光团激活蛋白通常会在细胞中进行遗传性地表达，当其同名为荧光发生素的荧光染料接触时，复合物就会发光从而使得科学家们可以对其进行观察和追踪。
研究者Bruchez说道，为了开发光遗传学的标签，文章中我们对荧光染料进行了工程化操作，使其不仅可以发光，而且还可以产生单线态氧(Singlet Oxygen)，单线态氧是一种氧气的毒性形式，当其结合荧光团激活蛋白并且暴露于光下后，靶向荧光团激活蛋白及光敏剂激活方法(FAP-TAPS)就会使得科学家们清楚看到标记的蛋白质，同时还可以选择性地抑制这些蛋白质的活性。
本文研究中，研究者在斑马鱼中证实了FAP-TAPS模块的作用，首先他们开发出了仅在心肌细胞中表达FAP模块的鱼类，随后加入荧光染料并且将斑马鱼暴露于光下；在斑马鱼幼体中，这种效应立即会发生，表现为心脏停止跳动而且血流停止，在成体斑马鱼中，鱼类机体中会表现出心脏中毒的反应，同时机体开始将心肌细胞转化成为增殖性细胞，从而来在数天内修复机体损伤，此外研究者还发现FAP-TAPS方法还可以用于研究斑马鱼机体的心脏再生。
最后研究者认为，FAP-TAPS或可用作多种用途，比如和健康相关的研究或从事基础性研究，比如肿瘤消融研究、活性氧信号及神经系统的控制领域的研究等。