Page 7 - 南京医科大学学报自然科学版

第42卷第8期 南京医科大学学报（自然科学版）
2022年8月 Journal of Nanjing Medical University（Natural Sciences） ·1049 ·

·基础研究·

利用FRET技术检测膜受体与胞外配体相互作用的优化策略

马廷政 ，曹平平 ，汪徐春 ，孙玉洁 1，2*
1，2
1，2
1，2
南京医科大学基础医学院细胞生物学系，江苏省人类功能基因组学重点实验室，江苏 南京 211166
1 2

［摘 要］ 目的：以LRP6膜受体与WNT3A相互作用为模型，针对FRET技术在研究膜受体与胞外配体相互作用中的限制因
素，探究有效的改进策略。方法：利用 PDB 与 Zdock 数据库建立 LRP6 与 WNT3A 的相互作用模型，在不影响 LRP6 膜受体与
WNT3A相互作用的前提下对LRP6进行一定的截短；将LRP6与WNT3A的信号肽重构在荧光标签的氨基末端，以避免信号肽
切除导致的荧光标签丢失；使用柔性连接肽衔接信号肽、荧光标签及成熟蛋白，以削弱荧光标签对膜受体的亚细胞定位及功能
的影响。结果：改进策略显著增强LRP6融合蛋白的膜定位信号，LRP6与WNT3A在细胞膜区域的相互作用能够用FRET技术
进行清晰检测，平均FRET效率达到26.51%。结论：改进策略有效，为利用FRET技术研究活细胞中膜受体与胞外配体相互作
用提供了新的思路和策略。
［关键词］ 荧光共振能量转移；蛋白质相互作用；膜受体；配体
［中图分类号］ Q343 ［文献标志码］ A ［文章编号］ 1007⁃4368（2022）08⁃1049⁃06
doi：10.7655/NYDXBNS20220801

The optimized strategies for detecting interactions between membrane receptor and
extracellular ligand using fluorescence resonance energy transfer（FRET）technology

1，2 1，2 1，2 1，2*
MA Tingzheng ，CAO Pingping ，WANG Xuchun ，SUN Yujie
Department of Cell Biology，School of Basic Medicine，Key laboratory of Human Functional Genomics of Jiangsu
1 2
Province，Nanjing Medical University，Nanjing 211126，China

［Abstract］ Objective：This stuly aims to explore strategies for effectively studying the interaction between membrane receptors and
extracellular ligands using fluorescence resonance energy transfer（FRET）. Methods：Based on the model of interaction between LRP6
and WNT3A established by PDB and Zdock database，LRP6 was truncated without affecting the interaction between LRP6 membrane
receptor and WNT3A；the signal peptides of LRP6 and WNT3A were reconstituted at the amino terminus of the fluorescent tag to avoid
loss of the fluorescent tag due to signal peptide cleavage；flexible linker peptides was used to connect signal peptides，fluorescent tags，
and mature proteins to attenuate the effects of fluorescent tags on subcellular localization and function of membrane receptors.
Results：The above improvement strategy significantly enhanced the membrane localization signal of LRP6 fusion protein. The
interaction between LRP6 and WNT3A in the cell membrane region could be clearly detected by FRET technology，and the average
FRET efficiency reached 26.51%. Conclusion：This study provides new ideas and strategies for effectively using FRET technology to
study the interaction between membrane receptors and extracellular ligands in living cells.
［Key words］ fluorescence resonance energy transfer；protein⁃protein interaction；membrane receptors；ligands
［J Nanjing Med Univ，2022，42（08）：1049⁃1054］

细胞表面膜受体与其配体相互作用参与调控 种癌症的发生发展密切相关 ［1-4］ 。因此，研究膜受体
细胞的增殖、生长、分化等多种生物学过程，并与多 与其胞外配体的相互作用及其动态变化有助于阐
明细胞多种生理过程和病理过程的机制。荧光共

［基金项目］ 国家自然科学基金项目（82072580） 振能量转移（fluorescence resonance energy transfer，
∗ FRET）技术是研究蛋白质相互作用的一种经典方
通信作者（Corresponding author），E⁃mail：yujiesun@njmu.edu.cn