光电关联技术助力阐明IRS1蛋白相分离调控胰岛素/IGF信号的新机制

光电关联技术助力阐明IRS1蛋白相分离调控胰岛素/IGF信号的新机制

2022年6月28日，浙江大学基础医学院周以侹/郑莉灵课题组在《Cell Discovery》杂志在线发表了题为“Phase separation of Insulin Receptor Substrate 1 drives the formation of insulin/IGF-1 signalosomes”的研究论文，揭示了支架蛋白IRS1通过发生相分离，来组装出无膜包裹的信号体，从而促进胰岛素/IGF信号的传导。这一研究首次揭示了支架蛋白IRS1介导的相分离在调控胰岛素/IGF信号中的关键作用，为代谢性疾病相关突变的致病机理提供了可信的解释，也为开发代谢紊乱疾病的新治疗手段提供了潜在的干预靶点。

在中心工作人员的支持下，课题组高修奎博士借助光电联合显微镜技术，通过激光扫描共聚焦实现光学成像，并利用聚焦离子束扫描电镜实现关联位置的高分辨电子显微镜成像，成功揭示了IRS1的点状结构是不被细胞内膜包裹的液态体。

图1 IRS1蛋白点状结构在共聚焦及光联电镜下（无膜包裹）的形态

光电关联技术是一种结合荧光显微镜和电子显微镜的成像技术，可使研究人员同时利用前者的标记功能和后者的高分辨成像功能，弥补单一技术的缺陷，实现同一样本的多尺度、多维度分析，为研究生物学中形态与功能之间的复杂关系提供有力证据。

目前我校电镜技术和光镜技术已经广泛成熟应用，并取得了众多突破性成果，高水平的科研对技术提出更多的需求，特别是在生命科学、医学、药学和农学等学科领域，现有单一技术已难以满足众多科研需求，尤其是难以实现原位条件下的结构和功能解析；（冷冻）光电关联技术可有效结合荧光成像和电镜成像的优势，是实现多尺度下蛋白质原位结构和功能解析的关键技术。

冷冻电镜中心将积极完善该技术体系，通过增加冷冻传输系统、冷冻光电关联系统，扩展现有仪器功能，将该技术逐步拓展到冷冻条件下，最大限度维持样本天然状态。样本经过冷冻荧光成像后，通过冷冻减薄处理，实现冷冻条件下的扫描电镜成像、三维大尺度扫描电镜成像，或通过冷冻电子断层成像（Cryo-Tomography）原位解析生物大分子结构，大幅提高分辨率水平到~10Å。

冷冻电镜中心将提供一流的技术支持，欢迎大家前来交流合作。

使用冷冻电子显微镜原位解析细胞内结构

培养细胞冷冻光电关联

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41421-022-00426-x