遗传编码的检测细胞内GTP:GDP比值的荧光探针

【作者】 张美琪； 张嘉远； 宋雨欣； 王晶；

【机构】 北京大学药学院天然药物及仿生药物国家重点实验室；

【摘要】 三磷酸鸟苷(guanosine triphosphate, GTP)和二磷酸鸟苷(guanosine diphosphate, GDP)是两种广泛存在于各类细胞中的具有重要生物学功能的核苷酸,广泛参与多种生物学过程,包括RNA合成,微管聚合及解聚,能量代谢,G信号转导和核转运等[1]。因此,细胞内GTP和GDP相对含量高低(即GTP:GDP比值)是细胞代谢和信号转导状态的重要指标。目前尚没有一种探针可以实时定量检测细胞内的GTP:GDP比值变化[2]。本项目应用实时动态荧光蛋白探针技术,发展了一个遗传编码的荧光探针来实现对GTP:GDP比值在活细胞和亚细胞器内快速、高效、特异性的检测和成像,命名为GNEPS。细胞实验表明,GNEPS可以有效响应糖代谢抑制剂2-DG或IAA、GTP代谢关键酶缺失等导致的GTP:GDP比值下降,同时在亚细胞器及神经细胞中也具有响应,证实了该探针在活细胞环境下的可用性。此探针有望可以应用于针对GTP代谢过程药物的筛选及监测细胞内G蛋白信号转导过程等,成为强有力的检测GTP代谢过程的工具。更多还原