中外学者合作半合成生物传感器 解生物学家70余年困扰

 

　　CoA(辅酶A)由维他命B5在体内合成，是人体内最重要的代谢物(辅酶)之一，其参与体内众多代谢通路。它直接和能量代谢相关，包括糖类的分解、脂肪酸的氧化等，提供机体生命所需90%的能量。

 

　　近日，中国科学技术大学生命科学与医学部特任教授薛林课题组与德国马克思普朗克医学研究所教授Kai Johnsson合作，构建并利用半合成生物传感器揭示辅酶A(CoA)细胞内的代谢平衡。

 

　　相关研究成果10月31日在线发表于《自然-化学生物学》(Nature Chemical Biology)。

 

　　“已有研究证明，神经退行性疾病、肥胖以及肿瘤等代谢性疾病的发生发展都与CoA的代谢失调密切相关。”薛林介绍说。

 

　　然而，自1946年细胞内的CoA被发现以来，至今仍未找到能够在活细胞内准确检测其浓度和分布的有效方法，导致人们对细胞如何调控CoA的平衡与代谢过程还不明确，与其相关疾病的分子机制更是知之甚少。

 

　　此次工作中，研究人员采用蛋白质标记技术构建了针对CoA的半合成生物传感器。

 

　　“这种传感器是由自标记蛋白、荧光蛋白以及CoA受体蛋白构成的复合体。其具有荧光，与CoA结合后荧光颜色会发生改变，再通过检测荧光颜色变化从而实现CoA的定量检测。”薛林解释说。

 

　　研究人员进一步利用该传感器，首次实现了活细胞细胞质和线粒体内CoA的原位分析，揭示了CoA在亚细胞内的平衡与代谢调控机制。利用荧光寿命成像技术，研究人员还首次实现了对不同细胞系细胞质及线粒体内游离CoA浓度的准确测定。