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■孫紅哲(中)領導的團隊首創出能於活體細胞應用的熒光探針,且成本只是傳統技術的四分之一,效能更高。 歐陽文倩 攝
標籤蛋白追蹤染菌反應 價平效速助開發新藥
香港文匯報訊(記者 歐陽文倩)人體有不少未解之謎,當中的一大障礙,就是無法看清體內的情況。雖然不少科學家都積極研究「小分子熒光探針」,希望為解謎帶來「曙光」,但都遭遇瓶頸,但香港大學化學系教授孫紅哲領導的跨學科研究團隊,最近就首創可在活體細胞內標記標籤蛋白的熒光探針,價錢只是傳統技術的四分之一,而且能在數分鐘內尋找並標記相應的蛋白。有關成果可應用於追蹤病菌在感染過程中的蛋白活動變化,偵測藥物及其標靶蛋白質在細胞體內的反應,有助藥物的開發。
由於人體內沒有光源,人類一直在研發不同技術去透視人體,以更好地了解健康情況,其中「小分子熒光探針」可以為體內細胞注入顏色發光,以作標識,就是不少科學家的研究方向。不過,現有的探針要不穿透細胞膜的能力差,要不成本高昂、步驟繁複,即使科學家已建構出龐大的組氨酸標籤蛋白數據庫,有關技術仍難以更廣泛地運用。
定位準可跨膜 數分鐘見效
孫紅哲團隊與生物科學學院及生物化學系學者所做的「小分子熒光探針」,其不同之處在於針對蛋白而設計,令標識範圍能更「精準定位」。經過3年的不斷嘗試,透過控制探針的大小及結構,成功克服了細胞內外水溶性、細胞膜是油溶性的兩難情況,製造出「跨膜性」佳的「熒光探針」,令探針可以於數分鐘內尋找並標記相應的蛋白,與現有需時約1小時的技術相比,效率大大提升。
僅傳統技術四分一價錢
由於能成功「跨膜」,研究團隊就能運用已有數據,而不用再另外構建標籤,成本亦因此大大降低。孫紅哲指,現有的探針,一小箱大概售價為1,000美元,可進行約100次的實驗,但他們的「小分子熒光探針」,價錢只是傳統技術的四分之一。此外,有關探針的毒性極微,而且不會干擾蛋白的功能。
不過,孫紅哲亦指出,有關探針只能顯示出體內情況,並非藥物,但亦有廣泛的應用領域,例如可監測細菌、細胞及植物組織內的標籤蛋白,以追蹤病菌在感染過程中的蛋白活動變化、偵測藥物及其標靶蛋白質在細胞體內的反應,包括標靶藥物對病菌及癌細胞的作用和成效、細菌抗藥性等。這些應用有助開發新標靶藥物,並針對細菌抗藥性藥物進行研究。由於它在植物上亦能發揮作用,故亦可應用於農業上,幫助改良農產品品種。
已申歐美專利 刊國際雜誌
有關技術已申請了美國及歐洲的專利,成果亦刊登於國際權威學術雜誌《美國國家科學院院刊》,文章更被評為《美國國家科學院院刊》優異研究的首20%內,及同期合計研究中的前10%內。孫紅哲表示,研究團隊目前已發表了藍色熒光探針的論文,綠色和紅色探針亦開始有成果,未來可於一個活體細胞內同時監測多種蛋白的動態活動,了解多項生命活動之間的連鎖反應。
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