今天给大家带来nature chemistry上的一篇文章，Live cell PNA labelling enables erasable fluorescence imaging of membrane proteins，文章通讯作者是来自德国柏林洪堡大学（Humboldt-Universität zu Berlin）的Oliver Seitz。他们课题组主要专注于化学合成蛋白、以核酸为模板的化学合成药物、利用生物大分子工具研究核酸蛋白生物学过程等。

      在活体细胞上选择性标记细胞表面受体,对于研究蛋白受体内化（internalization）、运输和降解有非常重要的帮助，例如理解关键药物靶点G蛋白偶联受体（GPCRs）和受体酪氨酸激酶（rtk）的细胞信号传递过程等。DNA纳米技术是一个新兴的领域，它为细胞表面蛋白质的操纵和成像提供了有效的工具。该工具的关键就是在活细胞内形成核酸-蛋白质连接物，即用核酸分子标记细胞表面蛋白。传统将DNA连接到活细胞上目标蛋白质的方法主要是通过抗体的非共价相互作用，但是该方法方法引入了高分子量的抗体结构，这可能会影响蛋白功能；酶标记策略不仅标记时间达几个小时，而且经常需要生物正交化学来进行结合物的二次标记。

      基于此，考虑到核酸-核酸相互作用的可编程性，本文章作者报告了一种基于生物稳定肽核酸（PNA）标签的共价标记策略，该策略是快速且特异性的，在几分钟内就可以将携带2 kDa螺旋状肽标签的蛋白质上安装一个PNA标签，一旦安装好，PNA标签就成为一个通用的“工具”，它可以通过核酸杂交招募荧光染料。与DNA标记不同，PNA提供了更好的Watson-Crick碱基配对，并且具有很高的稳定性。用荧光标记的PNA或DNA寡聚体杂交，只需几分钟就可以看到活细胞上的受体。作者通过招募不同的荧光团、组装多个荧光团以提高亮度，或者通过链置换实现可逆标记，来展示这种方法的多功能性。此外，作者研究还发现，在HEK293T和CHO细胞上，可以使用两种不同的配对系统对表皮生长因子受体和B型内皮素受体进行标记，即该方法可以实现对两种目标蛋白的标记和成像。最后，作者将此方法应用于CHO细胞上表皮生长因子受体的内化。

      总之，本文作者发展了一种PNA标记方法，为活细胞上的蛋白质成像提供了一个通用的、生物稳定的平台。PNA标记方法在细胞生物学研究中有着非常有潜力的广泛应用。

本文作者：ZYL

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41557-020-00584-z

原文引用：DOI：10.1038/s41557-020-00584-z

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