利用半合成生物传感器揭示辅酶a代谢平衡的过程、利用半合成生物传感器揭示辅酶a代谢平衡调节
记者从中国科学技术大学获悉，该校生命科学与医学系特聘教授林雪课题组与国外同行合作，构建并利用半合成生物传感器揭示了辅酶A (CoA) 细胞的代谢平衡。相关研究成果近日在网上发布于《自然·化学生物学》。 CoA由维生素B5在体内合成，是人体内最重要的代谢物（辅酶）之一。它参与体内许多代谢途径，如三羧酸循环、氨基酸代谢、蛋白质翻译后修饰、基因表达调控等。 “研究证明，神经退行性疾病、肥胖、肿瘤等代谢性疾病的发生和发展与CoA代谢失衡密切相关。”林雪介绍道。然而，自1946年在细胞中发现CoA以来，一直没有找到有效的方法能够准确检测其在活细胞中的浓度和分布。因此，细胞如何调节CoA的平衡和代谢过程仍不清楚。疾病的分子机制更是知之甚少。研究人员利用蛋白质标记技术构建了CoA 半合成生物传感器。 “这种传感器是由自标记蛋白、荧光蛋白和CoA受体蛋白组成的复合物。它具有荧光性，与CoA结合后荧光颜色会发生变化，然后可以通过以下方式实现CoA的定量检测：检测荧光颜色变化。”林雪解释道。研究人员进一步利用该传感器首次实现了活细胞细胞质和线粒体中CoA的原位分析，揭示了亚细胞细胞中CoA的平衡和代谢调节机制。利用荧光寿命成像技术，研究人员还首次实现了不同细胞系细胞质和线粒体中游离CoA浓度的精确测量。林雪表示：“由此，我们为与CoA代谢相关的神经和代谢疾病的抑制剂或药物的开发提供了高效的分子工具，这将有助于实现肿瘤等疾病的治疗。此外，我也希望CoA传感器可以被更多的生物学家使用，揭示更多与CoA相关的生命科学问题。”审稿人认为：“CoA在能量和脂肪代谢中发挥着核心作用，如何检测其在细胞中的波动长期以来一直困扰着生物学家。他的合作者首次报告了一种CoA 特异性生物传感器，可以直接应对这些挑战，并为这些问题提供优雅的解决方案。”
