红绿荧光在仙台病毒下的流动华尔兹:人鼠异核体与细胞膜流动镶嵌模型
1970 年 8月1日 · 灭活仙台病毒(Sendai Virus)悬液、四甲基罗丹明标记红抗体/荧光素标记绿抗体与荧光显微镜冷台
你知道吗?
细胞膜从来不是包裹生命的冰冷盔甲,而是一片波光粼粼、蛋白质自由游弋的二维液态海洋。
长期以来,教科书上的生物膜一直被描绘成由戴维森-丹尼利假说主导的坚硬三明治结构:脂质双分子层夹在两层静止的蛋白质硬片之间,膜蛋白如同镶嵌在干水泥板里的鹅卵石。1970年约翰斯·霍普金斯大学的拉里·弗赖伊(Larry Frye)与迈克尔·埃迪丁(Michael Edidin)决定设计一个极为直观的免疫荧光杂交实验来检验这块“水泥板”是否真的凝固。
他们分别取来培养的人类组织培养细胞(HLA抗原)和小鼠成纤维细胞(H-2抗原),加入紫外线灭活的仙台病毒(Sendai Virus)促使两者的质膜发生剧烈融合,形成巨大的双核杂交异核细胞(Heterokaryon)。接着,他们使用经红色四甲基罗丹明标记的抗人抗体与经绿色异硫氰酸荧光素(FITC)标记的抗鼠抗体同时进行活体染色。
在刚刚融合的前几分钟里,视野中所有异核体都呈现出泾渭分明的“半球红、半球绿”太极图案;然而在37°C温育短短40分钟后,令人惊叹的一幕发生了:红与绿的荧光点完全交融混杂,整颗细胞表面化为均匀统一的彩斑!而在4°C低温或加入ATP合成抑制剂冷冻状态下,红绿分界线却保持原样。