4月18日，国际学术期刊《公共科学图书馆—综合》（PLoS One）在线发表了中科院上海
研究院生化与细胞所胡红雨课题组的研究论文“A Redox-Sensitive Luciferase Assay for Determining the Localization and Topology of Endoplasmic Reticulum Proteins”。该论文应用氧化还原敏感的Gaussia荧光素酶和绿色荧光蛋白GFP，报告融合蛋白所处的不同氧化还原环境，从而鉴定目标蛋白质在细胞内的亚定位及其拓扑结构。
真核细胞中约有三分之一的蛋白质进入内质网进行折叠、修饰、膜整合、转运和分泌，内质网内和跨膜蛋白在这些过程中发挥着重要的功能。但是，由于跨膜蛋白疏水区域与膜脂结合的复杂性，以及内质网蛋白质的动态性，现有的鉴定内质网蛋白的定位和跨膜拓扑结构的方法非常有限，且存在操作技术繁琐等问题。
Gaussia荧光素酶（Gluc）是近年报道的分子量最小、活性很高的荧光素酶，含有五对二硫键，需要在内质网的氧化环境中才具有完全的发光活性。博士生李海音等利用Gluc的发光活性对氧化还原敏感的特性，将Gluc与GFP串联表达作为新的报告基因，融合于内质网跨膜蛋白的不同位点，并在HEK 293T细胞中表达。他们以Gluc的发光活性检测融合位点的氧化还原环境，而用GFP的荧光强度检测融合蛋白的表达量，从而报告不同融合位点的相对氧化还原环境。
该方法可用于区分其定位于内质网或者细胞质，以此鉴定内质网蛋白的定位和拓扑结构，已成功应用于单次跨膜蛋白（如calnexin、Sec61g 和CD3δ）和多次跨膜蛋白（如Herp和HRD1）的拓扑结构。该方法灵敏度高、简单快速，使内质网蛋白拓扑结构的高通量鉴定成为可能。同时，也可进一步应用于鉴定细胞膜蛋白的拓扑结构，以及检测蛋白质分泌途径中的氧化还原环境变化，将为研究蛋白质在内质网中的定位、折叠、氧化还原和修饰，以及动态的膜整合、转运和分泌提供更加适用、方便和高效的生化和细胞分析技术。
该项研究工作得到了科技部、中国科学院和国家自然科学基金委的经费支持。（来源：中科院上海
研究院）
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