記者11日從天津大學(xué)獲悉，該校精儀學(xué)院胡明列課題組與上海交通大學(xué)賀號(hào)課題組合作，首次提出了基于飛秒激光刺激直接啟動(dòng)細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶（ERK）信號(hào)通路的新技術(shù)。該技術(shù)猶如一把“鑰匙”，利用光子外部干預(yù)，可直接啟動(dòng)細(xì)胞信號(hào)通路，高效參與細(xì)胞的各種生命活動(dòng)。相關(guān)成果以封面文章形式在最新一期光學(xué)領(lǐng)域頂級(jí)期刊《激光與光子學(xué)評(píng)論》發(fā)表。
細(xì)胞的一切生命活動(dòng)都是由其內(nèi)部的信號(hào)分子傳遞完成的。細(xì)胞中存在由多種信號(hào)分子互相偶聯(lián)構(gòu)成的多種信號(hào)通路，交疊形成一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，通過多種小分子和蛋白質(zhì)的相互作用將復(fù)雜的細(xì)胞信號(hào)傳遞給細(xì)胞內(nèi)相應(yīng)的靶標(biāo)位置。ERK信號(hào)通路是細(xì)胞最重要的信號(hào)通路之一。隨著光遺傳學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，借助激光激活細(xì)胞內(nèi)光敏蛋白，介導(dǎo)調(diào)控下游分子信號(hào)和功能已成為研究的新熱點(diǎn)。
飛秒激光是人類目前在實(shí)驗(yàn)室條件下所能獲得最短脈沖的技術(shù)手段。胡明列課題組實(shí)驗(yàn)證實(shí)，借助飛秒激光，只要向任何目標(biāo)細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行100 ms刺激，即可實(shí)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)ERK通路高效率啟動(dòng)，而且不需要向細(xì)胞另做基因轉(zhuǎn)染。研究還證實(shí)激光刺激只對(duì)細(xì)胞內(nèi)鈣離子產(chǎn)生調(diào)控作用，細(xì)胞中的其他活性氧自由基并不參與這個(gè)過程。
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