2014值得关注的技术：迷你的胞内探针

　　2013年末，《Nature Methods》杂志将年度技术授予了单细胞测序(single-cell sequencing)。同时，杂志还介绍了2014年值得关注的技术，包括CRISPR和基因组编辑、神经学工具、原位测序、单颗粒低温电子显微镜等。

　　追踪小的分子并干扰其活性对了解活细胞如何工作很有用。随着显微镜分辨率的提高，更多细胞进入到我们的视线。在这一背景下，选择合适的探针就更为关键。于是，《Nature Methods》将目光投向一些细胞内的迷你粘合剂(mini-binders)，认为它们值得关注。

　　对于细胞内蛋白的探针而言，什么最关键?首先，它们应当是目标特异的。其次，不干扰蛋白的功能、定位或表达。此外，它们还应该足够小，这样才能接近角落中的蛋白。研究人员认为，遗传编码的探针是首选，因为它们能轻松导入特定细胞或靶定细胞器。

　　针对这些要求，研究人员开始将注意力转向胞内抗体和适体。胞内抗体(intrabody)是指在细胞内表达并作用于细胞内组分的抗体。它们可从一些天然产生极小抗体的动物(如骆驼或鲨鱼)中获得，也可经大的哺乳动物抗体改造而来。适体(aptamer)是指与特定的目标分子结合的寡聚核酸或是肽链。适体常常从大量的随机序列被挑选出来，但天然的适体依旧存在如核糖开关中。

　　编码这些迷你粘合剂的基因可与其他遗传编码的元件或蛋白相融合，以监控或扰乱细胞内的组分和过程。美国南加州大学的研究人员就在《Neuron》报道了这样的成果。他们将胞内抗体与神经突触蛋白相结合，实时观察活神经元的突触。这使得研究人员首次观察到兴奋性和抑制性的突触。

　　瑞士巴塞尔大学的研究人员也开发出一种遗传编码的方法，来快速去除真核生物遗传体系中的绿色荧光蛋白(GFP)。这种基于纳米抗体的方法是通用的，因为它依赖进化上高度保守的真核功能-泛素通路。纳米抗体也被加州大学的研究人员所采用，来分析G蛋白偶联受体(GPCR)的动态构象变化。

　　此外，哈佛大学医学院的研究人员还以GFP为支架，将不同的分子组件组合在一起，驱动基因表达。他们以结合 GFP的纳米抗体为基础，构建出一系列嵌合蛋白或融合蛋白结构域。当两种这样的融合蛋白被导入到细胞时，GFP将它们结合在一起，从而触发这些融合蛋白的相互依赖的活性。

　　《Nature Methods》编辑Erika Pastrana认为，这些探针的进一步优化将使其应用更方便、更广泛。鉴于它们的独特性质，这些迷你粘合剂无疑是生物学实验中大有前途的工具。