新的变焦技术首次揭示了电池电路

细胞生物学家使用新的超分辨率显微镜技术首次能够观察到分子水平的反应。在发表在Science Signaling上的一篇论文中，法兰克福大学和歌德大学的一个团队使用了一种新的超分辨率光学显微镜技术来研究Toll-Like Receptors(TLRs)如何像分子电路一样控制流动向小区发出信号。该团队一直在研究一种称为二聚化的过程如何决定细胞的生死，并调节免疫反应。

通过超显微镜获得的细节水平仍然不足以使微小蛋白质二聚体中的单个受体分子可见，因此研究人员开发了一种复杂的分析方法来改善光学信号。通过这种方式，他们能够“放大”超分辨率图像并检查TLR4是否作为单体或二聚体存在。研究人员还可以检测来自不同病原体的化学信号是否调节受体的模式。

放大100倍

雷丁大学细胞生物学家Darius Widera博士说：

“使用这种激动人心的新技术，我们能够观察到特定的Toll样受体TLR4，首次在分子水平上进行二聚化。这个过程只是间接地被观察到，并且看到了新的微观图像技术提供非常令人兴奋。这个过程使我们能够以超过标准显微镜功率100倍的速度放大TLR，提供令人难以置信的详细信息，了解过程开始的样子。“

来自雷丁大学的生物化学家Graeme Cottrell博士说：我们知道这些TLR能够通过形成二聚体分子来控制细胞的命运。通过像灯开关一样打开和关闭，它们发送的信号可以在它们相互作用时对抗有害细菌，病毒等。在这项新的研究中，我们观察到来自几种病原体的化学信号的存在如何导致TLR4的不同反应，如果没有新的超分辨率技术，我们将无法做到这一点。“

治疗癌症肿瘤细胞

人体内的所有细胞通过发送和接收化学信号进行通信。通过称为受体的细胞表面上的特化蛋白质实现对这些信号的识别。这些受体充当分子开关，将来自表面的信号传递给生物反应，其可以与细胞存活或细胞死亡一样多样化。

由Widera博士，Cottrell博士(阅读大学，药学院)和Heilemann教授(德国法兰克福歌德大学)领导的研究小组组成的联盟进行的研究也表明，不同化学物质激活TLR4信号可以诱导脑癌细胞的增殖或导致这些肿瘤细胞的受控死亡。

法兰克福歌德大学物理与理论化学研究所的Mike Heilemann教授说：

“可以想象，这种方法将有助于我们在未来更好地了解调节健康和疾病中免疫系统的基本生物过程。同时，这种显微镜方法也适用于其他膜蛋白和许多类似问题。”