观察活细胞中的分子运动

个体生物分子如何在活细胞、组织或有机体中运动?生物分子如何相互作用?为了更好地理解分子水平上的生命过程，必须回答这些问题。发生的荧光显微镜允许在具有高空间和时间分辨率的实时样品中追求生物分子的运动和相互作用。为此目的，使用荧光染料选择性地标记要研究的结构。然后，随着时间的变化可以录像。然而，图像序列相当慢，使得不能直接记录快速分子运动。来自应用物理研究所（APH）的Gerd Ulrich Nienhaus教授和功能纳米结构中心（CFN）周围的一组Kit研究人员现在介绍了一种新的方法，可以测量自然通信期刊实时样本中的这种快速分子运动［１］．

这种新方法结合了两种显微镜。使用共聚焦扫描显微镜，以固定的时间间隔逐点记录荧光图像。因此，这些图像包含了一个隐含的时间结构。这些信息可以借助光栅图像相关光谱(RICS)来确定活细胞或组织样本中生物分子(如蛋白质)的动力学。然而，由于蛋白质浓度过高，无法结合常规显微镜进行测量。因此，KIT的研究人员将RICS方法与发生的显微镜术(受激发射耗尽显微镜术)。当使用发生的，光斑扫描的荧光图像可以大大减少。这种方法已经成功地用于达到细胞成像的最大分辨率。一个发生的显微镜是一种荧光显微镜，其分辨率不受阿贝限制。

通过将光栅图像相关光谱与发生的在显微镜下，KIT研究人员已经成功地基于记录的光栅图像定量生物结构中的分子动力学。这意味着发生的-RICS方法可以从任何荧光图像中得到高分辨率的标记分子的数量和移动位置，”Gerd Ulrich Nienhaus解释说。

的发生的-RICS方法在生命科学领域开辟了新的测量应用。一个主要的应用是对细胞膜动力学的研究。细胞膜中嵌有许多受体蛋白。通过与外部配体分子的相互作用，外部信号被传递到细胞中。在帮助下发生的-RICS，研究人员现在可以精确定量地确定脂质和受体的运动。了解这些过程对医学和药学研究至关重要。188bet怎么注册许多药物物质是以影响这些相互作用为基础的。Nienhaus教授解释说:“大约每一秒188bet怎么注册钟的药物都会影响g蛋白偶联受体的信号转导，这是一个重要的亚类。”

尼恩豪斯教授的工作小组由物理学家、化学家和生物学家组成。在生物物理学基础研究的新仪器和新方法的开发中，跨学科的合作是不可缺少的。当应用被解决时，其他KIT研究人员加入团队并贡献他们的分子过程知识。在发生的该团队与来自毒理学和遗传学研究所(ITG)以及动物学研究所细胞和发育生物学部门的科学家合作。

Hedde N，DörlichRM，Blomley R，Gradl D，Oppong E，Cato ACB和Nienhaus GU：受激发射耗尽的光栅图像相关光谱揭示活细胞中的生物分子动力学。自然通信4：2093（2013）;DOI：10.1038 / ncomms3093。