天博李新建团队实现在亚细胞分辨率实时监测衣康酸的浓度变化—新闻—科学网

衣康酸是一种由激活巨噬细胞合成具备抗炎功效的中间代谢产品。已经有的研究证据注解于线粒体中顺乌头酸于代谢酶IRG1的催化作用下脱羧孕育发生衣康酸，随后衣康酸被转运至胞浆阐扬免疫调治功效。李新建团队此前报导衣康酸可以或许引诱巨噬细胞溶酶体的生物合成提高机体抵御细菌入侵的自然免疫威力(Molecular Cell 2022; PMID: 35662396)。衣康酸作为一种细胞内源代谢产品于宿主自然免疫反映历程中阐扬主要功效，今朝对于在衣康酸的定量检测依靠在液相色谱-质谱联用技能，该要领要求细胞裂解，没法获代替谢产品于细胞内差别区域的浓度漫衍信息，为了鞭策对于衣康酸生物学功效的进一步研究，急需开发一种拥有时空分辩率检测衣康酸浓度的要领。

代谢小份子与卵白联合能引诱卵白份子发生构象转变，此类卵白份子与荧光卵白毗连，可将卵白份子构象转变旌旗灯号转化成荧光旌旗灯号输出，哄骗此道理咱们对于代谢小份子联合卵白举行项目改造，开发监测方针代谢小份子浓度变迁的生物感触感染器。

2022年11月4日，李新建团队于《Nature Co妹妹unications》杂志于线揭晓了题为 A genetically encoded fluorescent biosensor for detecting itaconate with subcellular resolution in living macrophages (https://doi.org/10.1038/s41467-022-34306-5)的研究论文，报导开发出一款可基因编码的衣康酸荧光探针，实此刻亚细胞分辩率及时监测衣康酸的浓度变迁。研究职员将细菌来历的衣康酸联合卵白(IBD, itaconate-binding domain)与圆形摆列的绿色荧光卵白(�첩cpGFP, circularly permuted green fluorescent protein)交融表达，并于C结尾毗连一小我私家着丝粒卵白B (CENP-B, human centromere protein B)二聚化布局域，因为IBD于交融卵白的N端以二聚体情势存于，该交融卵白终极经由过程先后端二聚化造成一个内部环化份子。经由过程一系列的毗连肽序列优化，研究职员得到了于心理浓度规模内相应衣康酸浓度变迁的生物感触感染器，并定名为BioITA。使用BioITA监测小鼠巨噬细胞胞亵服康酸浓度变迁的动力学曲线，研究职员发明LPS刺激后线粒体基质中的衣康酸浓度上升先在胞浆，约莫于LPS刺激12小时后线粒体基质以及胞浆中的衣康酸浓度均到达峰值，并不测发明胞浆中的峰值衣康酸浓度(约1757 M)显著高在线粒体基质中的峰值衣康酸浓度(约551 M)。综上所述，该结果为进一步研究衣康酸的抗炎、抗菌和其它的生物学功效提供了立异性的东西撑持。

图：BioITA作为一个二聚内部环化份子，可于亚细胞分辩率及时监测衣康酸的浓度变迁。

中国科学院生物物理研究所玻士生孙鹏凯、玻士后张振兴为该论文的配合第一作者，李新建研究员为该论文的通信作者。该研究获得了国度天然科学基金委、中国科学院以及国度重点研发规划的经费撑持。

文章链接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-34306-5

（供稿：曾经益新/李新建研究组）

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