中科院生物物理所徐涛组在超高分辩显微成像研

2012年5月13日，国际威望学术期刊Nature Methods在线揭橥了中国科学院生物物理所徐涛研讨员和徐平勇研讨员及其合作者在超高分辩率成像范畴的研讨结果，名为“Rational design of true monomeric and bright photoactivatable fluorescent proteins”。这是徐涛和徐平勇等人继2月份在PNAS揭橥“A unique series of reversibly switchable fluorescent proteins with beneficial properties for various applications”研讨论文后，超高分辩显微成像范畴的又一重 冲破。

近期成长的超高分辩率成像技巧(F)PALM/STORM可以或许在纳米标准展现生物分子的准确定位，是卵白质研讨和荧光成像范畴的研讨热门和成长趋向。然而现有的荧光卵白限制了当前(F)PALM/STORM等超高分辩成像技巧的成长和普遍运用。为了进一步完美和优化现有的超高分辩成像办法，成长具有普适性和色彩多样的新型光激活荧光卵白（PAFPs）至关主要。合适于超高分辩率成像的PAFPs应具有以下特征：分子小、亮度高、成熟时光短、单体性质好、pH稳固性高、发射光子数。别的，常被人们疏忽的标志密度（label density）也在很 水平上影响着空间分辩率。

mEos2是今朝应用最为普遍的PAFPs之一，但mEos2在高浓度下偏向于形成二聚体或多聚体，尤其当mEos2标志膜卵白时会影响膜卵白在细胞中的定位。

为懂得决膜卵白的标志问题，同时成长综合性质更佳的荧光卵白探针，课题构成员起首解析了mEos2的晶体构造，找到了引起mEos2在高浓度下寡聚的症结性氨基酸位点，然后对mEos2进行定点突变筛选，最终获得了两个真正单体荧光卵白：mEos3.1和mEos3.2。进一步的研讨显示，mEos3具有成熟时光短、亮度高的特征。用于单分子定位时具有很高的标志密度和光子产出，在超高分辩成像中比当前所有PAFPs都表示精彩。

图1：mEos2三维构造图

图2：mEos3s和其他PAFPs的标志密度比拟

超高分辩显微成像是一个比拟前沿的研讨范畴，须要物理、化学以及光学等多门学科的交叉。我国在该偏向的研讨工作正在慢慢睁开，对荧光卵白的需求也日益增长。该研讨工作以及前期揭橥的PNAS工作为我国科研工作者在超高分辩显微成像范畴中荧光卵白改革偏向的开创研讨结果。生物物理研讨所徐涛研讨员与徐平勇研讨员为该论文的通信作者，张名姝、常浩和章永登为该论文的配合作者。该结果获得了科技部、国度天然科学基金委和中国科学院的赞助。