基于光激活定位显微镜的膜蛋白鉴定技术.PDF

1378 黄丽 等/基于光激活定位显微镜的膜蛋白鉴定技术 生 物 工 程 学 报 Chinese Journal of Biotechnology November 25, 2012, 28(11): 1378−1387 /cjbcn ©2012 Chin J Biotech, All rights reserved 生物技术与方法 基于光激活定位显微镜的膜蛋白鉴定技术 1 1,2 2 1 黄丽 ，方维焕 ，俞盈 ，宋厚辉 1 浙江农林大学动物科技学院，浙江 临安 311300 2 浙江大学动物预防医学研究所 浙江省动物预防医学重点实验室，浙江 杭州 310058 黄丽, 方维焕, 俞盈, 等. 基于光激活定位显微镜的膜蛋白鉴定技术. 生物工程学报, 2012, 28(11): 1378−1387. Huang L, Fang WH, Yu Y, et al. Membrane protein characterization by photoactivatable localization microscopy. Chin J Biotech, 2012, 28(11): 1378−1387. 摘 要: 病原菌膜蛋白的原位标记和定位追踪是一项非常繁琐的工作。为了建立一种可以用于快速鉴定膜蛋 白、且分辨率达到纳米级别的膜蛋白荧光定位技术，将结核分枝杆菌外膜蛋白 OmpA 与具有光敏活性的蛋白 mEos2m 在无致病性的耻垢分枝杆菌中进行融合表达。重组菌固定在载玻片上后，利用 405 nm 激光激活 mEos2m 。利用普通荧光体视显微镜、正置荧光显微镜和超分辨率光激活定位显微镜观察 OmpA-mEos2m ，分 析融合蛋白在细菌内的分布情况，并捕获光激活蛋白在细胞膜上释放的光子信号。通过超分辨率光激活定位显 微镜，发现 OmpA-mEos2m 融合蛋白在细胞膜上呈“带”状环绕分布，这是观察到膜蛋白在细胞膜上定位的 最直接证据。mEos2m 与OmpA 融合表达后，并不改变OmpA 的膜蛋白属性和定位特征。因此可以将mEos2m 用于其他非多聚体膜蛋白的融合和定位研究。可以应用非致病性的耻垢分枝杆菌作为模型，采用高分辨率活菌 成像技术，研究致病性的结核分枝杆菌蛋白结构、定位和功能。这是目前为止国内采用光激活定位显微成像技 术研究膜蛋白的首次报道。 关键词: 光激活定位显微镜，结核分枝杆菌，膜蛋白，光子 Received: April 21, 2012; Accepted: May 16, 2012 Supported by: National High Technology Research and Development Program of China (863 Program) (No. 2012AA101602), National Natural Science Foundation of China (Nos., Zhejiang AF University Talent Starting Program (No. 2034020075). Corresponding author: Houhui Song. Tel: +86-571 Fax: +86-571 E-mail: songhouhui@ 国家高技术研究发展计划 (863 计划) (No. 2012AA101602) ，国家自然科学基金 (Nos. ，浙江农林大学人才启动项目