據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院醫(yī)工所生物醫(yī)學(xué)光學(xué)與分子影像研究中心儲(chǔ)軍課題組，研發(fā)了在活細(xì)胞內(nèi)具有12倍熒光變化的高性能基因編碼的cAMP綠色熒光探針——G-Flamp1，并結(jié)合顯微成像和光纖記錄等技術(shù)，實(shí)時(shí)高靈敏監(jiān)測(cè)了果蠅和小鼠等模式生物在特定行為過(guò)程中特定神經(jīng)元的環(huán)磷酸腺苷（cAMP）信號(hào)時(shí)空動(dòng)力學(xué)變化，探索了cAMP動(dòng)力學(xué)與動(dòng)物行為之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。相關(guān)研究成果以“A high-performance genetically encoded fluorescent indicator for in vivo cAMP imaging”為題，于近日發(fā)表于Nature Communications期刊。審稿人認(rèn)為該探針具有非常棒的性質(zhì)，在熒光探針的原性能上具有很大的提升，該探針打開(kāi)了很多有趣的cAMP信號(hào)研究的大門(mén)。

G-Flamp1探針的開(kāi)發(fā)和體外表征

細(xì)胞不斷地接收周?chē)h(huán)境的信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞內(nèi)相應(yīng)分子數(shù)量、分布和活性狀態(tài)的變化，從而改變細(xì)胞的形態(tài)和生物學(xué)功能等。該過(guò)程的異常與疾病發(fā)生發(fā)展相關(guān)。

研究人員選取細(xì)胞內(nèi)重要的第二信使分子cAMP作為研究目標(biāo)。cAMP可傳遞細(xì)胞表面多種G蛋白偶聯(lián)受體（GPCR）的信息，在學(xué)習(xí)與記憶、藥物成癮、運(yùn)動(dòng)控制、免疫等過(guò)程中發(fā)揮重要作用。

G-Flamp1通過(guò)體內(nèi)雙光子成像揭示了強(qiáng)制跑步在小鼠運(yùn)動(dòng)皮層神經(jīng)元中所誘導(dǎo)產(chǎn)生的cAMP信號(hào)

“活細(xì)胞和活體水平的cAMP分子濃度變化的高時(shí)空分辨率熒光成像是解析cAMP信號(hào)通路及其生物學(xué)功能的重要基礎(chǔ)。因此，開(kāi)發(fā)高靈敏的cAMP熒光探針成為研究復(fù)雜生物過(guò)程的關(guān)鍵。”論文通訊作者儲(chǔ)軍表示。

于是研究人員設(shè)計(jì)并得到了具有高亮度、高靈敏度、合適親和力和快響應(yīng)速度等特征的高性能基因編碼cAMP綠色熒光探針G-Flamp1。該探針在活細(xì)胞中的熒光變化可達(dá)12倍，是目前少數(shù)幾個(gè)在10倍以上的熒光探針之一。研究人員利用腺相關(guān)病毒在小鼠中成功驗(yàn)證了該探針在活體動(dòng)物中檢測(cè)cAMP動(dòng)態(tài)變化的實(shí)用性。