是“金”子，总会发光！

 
 
是“金”子，总会发光！  
十年磨一剑！科学家开拓可克隆电镜标志技能实现细胞单分子精准定位  

科学家开拓可克隆电镜标志技能实现细胞单分子精准定位 刊发于《自然-要领》杂志

（插图绘制： 张婧）

从2010年返国至今整整10年，北京生命科学研究所研究员何万中终于在黑黑暗探出了一道光，给本身和支持者们上交了一份满足答卷。

这道光就是，他教育团队原创性地开拓了一种新型克隆电镜标志技能，该技能可直接在细胞中遗传编码表达的标志卵白上原位合成纳米金颗粒，从而实现细胞超微布局上单分子程度的准确识别与定位，为细胞的电镜超微布局单分子程度研究提供了新东西。相关研究成就于8月10日在线颁发于《自然—要领》杂志。

何万中称这10年是一场“大冒险”，“原创摸索不只没有效率，还要顶着压力和风险，有的只是僵持只做真正原创事情的信念。”

3年没有成就，“逼”走了一位工程师

电镜超微布局程度细胞中的单分子可视化技能是细胞生物学家期盼已久的东西。

当今，生命科学已进入分子生物学时代，人们对生命现象的研究已经深入到单细胞、单分子的纳米标准程度，如安在这样的标准范畴内定位、识别、哄骗方针分子，从而获取成果性的生物化学信息，将对生命现象的解读等意义重大。

论文通讯作者何万中汇报《中国科学报》，近50年来，识别细胞中的卵白质分子主要依赖传统的抗体免疫金标志技能，但受到抗体及抗原的不变性和特异性、化学牢靠剂、细胞切片渗透性、胶体金颗粒巨细等因素影响，该技能凡是标志效率很低(低于10%)，甚至无法标志，大都环境也只能标志上细胞切片外貌的少少部门抗原，且还要受到配景噪声滋扰。另外，传统免疫标志需要标志每一个切片，对付细胞组织样品大标准的标志是十分花钱、费时、艰辛的事情。

超判别率荧光显微学成像技能成长，使得单分子程度的细胞成像成为现实，不外，其也只能对有标志的少数分子成像，对没有标志的大都分子甚至细胞器成像时仍是一片“恍惚”。

因此，细胞生物学家急切但愿电镜规模也可以或许开拓出雷同光学显微成像规模遍及应用的绿色荧光卵白（GFP）标志技能，通过遗传操纵来实现细胞及生物组织在电镜超微布局样品上的分子识别和准确定位。科学家将这种技能称为“基于遗传编码的可克隆电镜标志技能”。

为此，科学家们实验摸索开拓可克隆电镜标志，好比：提出操作重金属离子直接与标志卵白（包罗富含半胱氨酸的金属团结卵白、铁卵白多聚合体等）团结形成纳米金属颗粒示踪的方法。在电镜下，纳米金属颗粒表示为一个“大斑点”，雷同荧光显微成像的绿色荧光卵白，可让方针分子从细胞中无数分子中“脱颖而出”。

2007年，何万中在美国加州理工学院做博士后时，发现了冷冻细胞内吞纳米金颗粒原位增大技能，可在超微布局程度示踪每个被细胞内吞的抗体共价交联的1.4纳米金簇，相关成就在《自然》杂志刊发。不外，该技能基于细胞内吞机制，并不适合标志细胞内部绝大大都分子。

此时，他敏锐地留意到2006年David DeRosier博士方才提出的基于富含半胱氨酸的金属卵白（MT）的开拓可克隆电镜标志新观念极具潜力办理上述问题，随后，何万中独立组建尝试室，立即着手将MT改革成更好的MTn和MTa，以后走上了长达十年的可克隆电镜标志技能漫长而艰苦的开拓之路。