基于基因编码邻近传感器的磷脂亚细胞成像技术揭示膜脂不对称性机制

来自国际团队的研究人员开发了名为FACES（荧光激活共定位传感）的化学遗传学工具，通过结合生物正交化学与基因编码荧光激活蛋白(FAPs)，实现了活细胞中亚细胞脂质池的定量成像及跨膜取向分析。该技术成功应用于内质网-线粒体磷脂酰胆碱转运机制研究，并首次揭示了跨高尔基体网络多类脂质的膜不对称性生成机制，为细胞膜生物学研究提供了突破性方法。

　　

这项突破性研究开发了名为FACES（Fluorogen-Activating Coincidence Encounter Sensing，荧光激活共定位传感）的革命性技术，巧妙地将生物正交化学与基因编码的荧光激活蛋白(FAPs)相结合。这种化学遗传学工具如同分子尺度的"智能探针"，不仅能对活细胞中的亚细胞脂质池进行精确定量成像，还能敏锐捕捉脂质分子在膜双层中的空间取向。

研究团队首先利用该技术破解了内质网与线粒体之间磷脂酰胆碱(phosphatidylcholine)转运的奥秘，揭示了特定脂质转运蛋白的关键作用。更令人振奋的是，通过设计含有跨膜结构域的FAPs，科学家们首次在跨高尔基体网络(trans-Golgi network)中直观展示了多种脂质类别的不对称分布特征，为理解细胞膜这种精妙的空间组织方式提供了全新视角。

这项技术平台具有惊人的扩展性，除脂质研究外，还可应用于糖基化修饰(glycans)等其它生物分子的可视化研究。FACES技术的诞生，如同为细胞生物学研究装上了"分子显微镜"，使得科学家们能够以前所未有的精度探索细胞膜这个"分子马赛克"的动态组装机制。