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映射活细胞内信息流的新工具

细胞如何移动?他们为什么要移动?为什么有些癌细胞缓慢移动而另一些癌细胞快速移动,导致癌性肿瘤转移并变得更加难以有效治疗?答案并不像我们想要的那么简单。它们涉及微小的蛋白质和过程,很难实时和空间地研究。克劳斯·哈恩(Klaus Hahn)博士和约翰·桑德克(John Sondek)博士的UNC药理学实验室致力于解决这一难题。现在,他们的实验室与得克萨斯大学西南医学中心的研究人员一起,创造了一种方法来研究和绘制细胞间信号的复杂性,即何时,何地以及如何微小的细胞进行通讯,从而使细胞运动。

该研究发表在《自然化学生物学》上,为实时研究健康细胞中的精确运动机制以及这些机制如何改变疾病状态(例如癌症转移)提供了急需的方法。

“我们的新工具使我们能够绘制活细胞内的信号信息流,并测量多少特定蛋白对细胞行为(例如细胞迁移)做出了贡献,”该论文的第一作者,第一作者Daniel Marston博士说。 UNC医学院UNC药理学系。

为此,Marston和他的同事们依赖于Ronald G. Thurman杰出的药理学教授Klaus Hahn实验室中开发的显微镜工具。这些使用荧光生物传感器的显微镜工具使研究人员可以同时观察活细胞中多种蛋白质的活性。然后,借助UT西南医学中心开发的数学分析方法,研究团队量化了蛋白质如何相互调节。

这些工具一起可以提供有关信令网络如何连接在一起以及它们如何调节细胞过程(例如细胞迁移和转移)的精确信息。他们将使UNC和其他地方的研究人员了解这些网络在健康细胞中的运作方式。有了这些信息,研究人员就可以将健康细胞的数据与各种健康状况(例如炎症)的细胞运动进行比较,炎症是许多疾病的标志。

“如果我们能找到这些运动过程在诸如癌症等疾病中的变化方式,那么我们也许能够设计出仅对特定疾病有效的更好的治疗方法,同时保持其他细胞的健康,”马斯顿补充说。

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