分享一篇发表在Nature Chemistry上的文章：High-throughput discovery of fluoroprobes that recognize amyloid fibril polymorphs，通讯作者是来自UCSF的Jason E. Gestwicki教授，该课题组的研究兴趣是分子伴侣如何维持蛋白质稳态，并开发相应的化学探针，揭示分子伴侣如何与疾病相关蛋白质相互作用。

Tau是一种内在无序的微管结合蛋白，在神经退行性疾病患者的神经元内组装成富含β折叠片的原纤维。患者来源的tau原纤维具有不同的构象，即多晶型物，而且不同疾病中的tau原纤维结构有所差异。目前已经开发了一些研究淀粉样蛋白原纤维的荧光探针，例如thioflavin T (ThT)，当荧光探针与淀粉样蛋白结合时，其荧光强度会显著增加。尽管目前的荧光探针的优势是具有检测各种原纤维的通用性，但是缺乏对不同原纤维多晶型物的选择性。

本文作者的目标是建立一个平台，用于快速发现构象选择性原纤维结合荧光探针，作者首先专注于tau蛋白，因为它是原纤维多晶型物，而且野生型和突变的tau（P301S）具有不同的原纤维结构。在进行筛选之前，作者需要获得足够的、不同构象的tau蛋白。于是作者表达并纯化了具有0N4R剪接变体的重组tau（野生型和P301S点突变），然后将这些蛋白质与 13种不同的多阴离子混合，在聚集反应中，总共产生了26个原纤维样品。

在淀粉样蛋白原纤维的相对疏水性和刚性环境中，荧光探针的荧光强度通常会显著增加。因此，作者设想荧光强度将是蛋白质自适应差示扫描荧光法（protein-adaptative differential scanning fluorimetry, paDSF）平台中原纤维结合的良好指标。paDSF将数据分析管道与有机染料集合相结合，以探测加热过程中染料和蛋白质之间相互作用的变化。因此，作者采用paDSF的平台进行探针筛选，该平台包含有高化学多样性的300多种化学染料。此外，paDSF平台能够~2小时内完成对~70 μg纯蛋白的扫描。

通过该方法，作者筛选到一些分子对原纤维构象异构体的亚群具有相对特异性，这些分子包括具有香豆素和聚甲基素支架的化合物，而这些化合物尚未应用到淀粉样蛋白结合染料领域中。此外，作者还筛选了针对Aβ蛋白、α-突触核蛋白的荧光探针。

进一步地，作者验证了其中一个分子L095在成像方面的性质。作者在来自阿尔茨海默病患者的脑切片中，利用L095进行染色。成像结果表明，L095与Aβ斑块以及tau蛋白聚集物均有结合，但是两者是不同的激发波长：L095在激发波长为610 nm处与αβ（4G8抗体）共定位，在激发波长为660 nm处与tau（pS396抗体）共定位，具有可以区分两种病理的光谱性质。

总而言之，本文作者报道了一种淀粉样蛋白多晶型选择性荧光探针的筛选方法，并扩充了探针的工具箱。

本文作者：MB

责任编辑：LZ

DOI：10.1038/s41557-025-01889-7

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41557-025-01889-7