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光電關聯技術助力闡明IRS1蛋白相分離調控胰島素/IGF信號的新機制

2022-07-04 09:21 發布人:系統管理員

光電關聯技術助力闡明IRS1蛋白相分離調控胰島素/IGF信號的新機制

2022年6月28日,浙江大學基礎醫學院周以侹/鄭莉靈課題組在《Cell Discovery》雜志在線發表了題為“Phase separation of Insulin Receptor Substrate 1 drives the formation of insulin/IGF-1 signalosomes”的研究論文,揭示了支架蛋白IRS1通過發生相分離,來組裝出無膜包裹的信號體,從而促進胰島素/IGF信號的傳導。這一研究首次揭示了支架蛋白IRS1介導的相分離在調控胰島素/IGF信號中的關鍵作用,為代謝性疾病相關突變的致病機理提供了可信的解釋,也為開發代謝紊亂疾病的新治療手段提供了潛在的干預靶點。

在中心工作人員的支持下,課題組高修奎博士借助光電聯合顯微鏡技術,通過激光掃描共聚焦實現光學成像,并利用聚焦離子束掃描電鏡實現關聯位置的高分辨電子顯微鏡成像,成功揭示了IRS1的點狀結構是不被細胞內膜包裹的液態體。

1 IRS1蛋白點狀結構在共聚焦及光聯電鏡下(無膜包裹)的形態

光電關聯技術是一種結合熒光顯微鏡和電子顯微鏡的成像技術,可使研究人員同時利用前者的標記功能和后者的高分辨成像功能,彌補單一技術的缺陷,實現同一樣本的多尺度、多維度分析,為研究生物學中形態與功能之間的復雜關系提供有力證據。

目前我校電鏡技術和光鏡技術已經廣泛成熟應用,并取得了眾多突破性成果,高水平的科研對技術提出更多的需求,特別是在生命科學、醫學、藥學和農學等學科領域,現有單一技術已難以滿足眾多科研需求,尤其是難以實現原位條件下的結構和功能解析;(冷凍)光電關聯技術可有效結合熒光成像和電鏡成像的優勢,是實現多尺度下蛋白質原位結構和功能解析的關鍵技術。

冷凍電鏡中心將積極完善該技術體系,通過增加冷凍傳輸系統、冷凍光電關聯系統,擴展現有儀器功能,將該技術逐步拓展到冷凍條件下,最大限度維持樣本天然狀態。樣本經過冷凍熒光成像后,通過冷凍減薄處理,實現冷凍條件下的掃描電鏡成像、三維大尺度掃描電鏡成像,或通過冷凍電子斷層成像(Cryo-Tomography)原位解析生物大分子結構,大幅提高分辨率水平到~10Å。

冷凍電鏡中心將提供一流的技術支持,歡迎大家前來交流合作。

使用冷凍電子顯微鏡原位解析細胞內結構

培養細胞冷凍光電關聯

 

原文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41421-022-00426-x


 

 

 

 

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