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諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)在生物學(xué)中的應(yīng)用

舉世矚目的 2014 年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)揭曉,美國和德國科學(xué)家艾力克·貝齊格(Eric Betzig)、斯特凡·W·赫爾(Stefan W. Hell)和威廉姆·E·莫爾納爾(W. E. Moerner) 以其主要貢獻(xiàn)——使用熒光分子將光學(xué)顯微技術(shù)帶入納米層次,從而突破了自從 1873 年前為光學(xué)顯微制定的 0.2 微米的物理極限,獲得了這項(xiàng)殊榮。

本次獎(jiǎng)項(xiàng)針對(duì)的主要研究之一是 Eric Betzig 和 W. E. Moerner 的單分子熒光顯 微技術(shù)。該技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于各研究領(lǐng)域,在生物學(xué)研究中,該技術(shù)也得到了長足的 應(yīng)用,例如:研究神經(jīng)突觸的形成過程,各種疾病研究中特定蛋白的聚集和降解過 程,藥物在細(xì)胞內(nèi)的代謝過程等等。在這些研究中常用的熒光標(biāo)記分子有: 異硫 氰酸熒光素(fluorescein isothiocyanate,F(xiàn)ITC), 菁類染料(cyanine dyes, Cy2, Cy3, Cy5)等。

Cloud-Clone Corp.公司在自主制備的普通單克隆抗體和多克隆抗體的基礎(chǔ)上 研制了多種標(biāo)記抗體,例如:生物素(biotin),辣根過氧化物酶(horse radish peroxidase, HRP)和異硫氰酸熒光素(fluorescein isothiocyanate,F(xiàn)ITC)標(biāo)記抗體 等。其中的 FITC 熒光標(biāo)記抗體就可以應(yīng)用于免疫組織化學(xué)(Immunonological Histological Chemistry, IHC),細(xì)胞免疫熒光(Immunofluorescence),小動(dòng)物活體熒光 顯微觀察等實(shí)驗(yàn)中。

FITC 標(biāo)記抗體在 IHC 中的應(yīng)用,以 FITC 標(biāo)記的人前梯度蛋白 2 單克隆抗體 MAC285Hu81 為例,其應(yīng)用于人胃癌組織進(jìn)行 IHC 檢測(cè),熒光顯微鏡下觀察結(jié)果 如圖 1 所示。

圖 1. MAC285Hu81 熒光 IHC 檢測(cè)結(jié)果

FITC 標(biāo)記抗體在細(xì)胞免疫熒光實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用,以 FITC 標(biāo)記的 RAS 相關(guān)蛋白 RAB5A 單克隆抗體 MAK305Hu81 為例,該抗體以及細(xì)胞核染料 4',6-二脒基-2-苯 基吲哚(4',6-diamidino-2-phenylindole, DAPI) 應(yīng)用于小 鼠骨髓來 源的巨噬細(xì) 胞 (bone marrow-derived macrophages, BMDM)進(jìn)行細(xì)胞免疫熒光實(shí)驗(yàn),顯微鏡下觀 察結(jié)果展示在圖 2,3 中。

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