光控的熒光探針，是對局部進行超高分辨率顯微分析的核心。其中，熒光蛋白可以通過基因編碼，實現(xiàn)與目的蛋白的1:1標記。所以，熒光蛋白探針特別適合于單分子計數(shù)。

近日，ICFO的科學(xué)家們首次在單分子水平上，確定了多個熒光蛋白的光激活效率，這一參數(shù)對于單分子計數(shù)非常重要。文章發(fā)表在一月五日的Nature Methods雜志上。

有時，蛋白必須以“寡聚體”形式行使功能，而某些蛋白的“寡聚化”會引發(fā)疾病。因此，在納米尺度上分析蛋白的組織形式，是理解蛋白功能的基礎(chǔ)，有助于展現(xiàn)正常細胞和患病細胞之間的差異。許多研究者致力于對蛋白進行分子定量，監(jiān)控單體、二聚體和多聚體蛋白之間的平衡。

Dr. Melike Lakadamyali領(lǐng)導(dǎo)研究團隊，對所有已知的“不可逆光控?zé)晒獾鞍?rdquo;，進行了光激活效率的檢測，為蛋白的分子定量，提供了相當(dāng)詳細的參考框架。他們用爪蟾卵母細胞表達的人類甘氨酸受體作為納米模板，對多種熒光蛋白進行分析，確定了被光激活的蛋白比率。

“分子計數(shù)”的實現(xiàn)，依賴于光激活的熒光蛋白，以及超高分辨率的顯微鏡。這些熒光蛋白受到（激光）照射時，會由暗變亮。人們可以通過超高分辨率顯微鏡，激活、成像和跟蹤基因編碼的熒光蛋白，以展現(xiàn)細胞內(nèi)的蛋白活動。

這樣的成像方案，理論上可以對目標蛋白進行分子定量。但實際上，將熒光蛋白的數(shù)量與真實蛋白聯(lián)系起來并不容易。這一問題的首要原因是，人們并不確定，在激光照射時是否所有的熒光蛋白都發(fā)光。如果一部分探針光激活失敗，就無法出現(xiàn)在圖像上，導(dǎo)致計數(shù)時遺漏部分數(shù)據(jù)。

研究人員在光激活效率和一些其他因素（如熒光閃爍）的基礎(chǔ)上，確定了最適合進行分子計數(shù)的熒光蛋白。研究顯示，沒有哪種熒光蛋白是完美的，絕大多數(shù)熒光蛋白有50%的失敗率。研究人員強調(diào)，將光激活效率納入考慮，對于正確解讀定量信息非常重要。

Dr. Lakadamyali指出，“目前人們只能用不完美的熒光蛋白進行研究，同時在定量蛋白時注意這種限制。不過，我們開發(fā)了鑒定光激活效率的可靠方法。日后在設(shè)計熒光蛋白時，可以通過這種方法優(yōu)化參數(shù)，生成更適合超高分辨率分子計數(shù)的探針。”