为了在我们体内的细胞内部执行无数功能，许多类型的勤奋蛋白质滑入和流出了称为冷凝水的密集液滴加速生化反应根据需要。
但是这种流动性会在疾病中崩溃 - 例如阿尔茨海默氏症疾病，帕金森氏症，肌萎缩性侧索硬化症（ALS），其标记为在神经细胞中形成的块状蛋白质的固体聚集体。
现在，一组研究人员开发了一种新方法来成像，当时已知在神经退行性疾病中汇总的蛋白质开始聚集在一起。
形成诸如团块的标志结构，斑块和缠结的原纤维，“蛋白质不再表现出快速的可逆性回到液体形式，”解释悉尼大学的蛋白质生物物理学家Yi Shen领导了这项研究。
“因此，由于直接影响病理状态，监测冷凝水动力学至关重要。”
过去的研究表明，在ALS中汇总的蛋白质是一种令人衰弱的疾病，影响运动功能，以非常高的浓度“过饱和”状态存在超过其典型的溶解度。换句话说，这些蛋白质作为可溶性形式在边缘摇摆，并且很容易凝固细胞，如果细胞变得不堪重负。
为了仔细研究类似蛋白质的行为，Shen及其同事开发了两种新方法，以密切监测蛋白质从其液体到固相的过渡。
他们的第一个测试是用于肉瘤（FUS）蛋白中称为融合的DNA/RNA结合分子，该分子在ALS和额颞痴呆中聚集。
当像FUS这样的蛋白质作为冷凝水中的凝胶作为凝胶时，富含蛋白质的阶段会被分子耗尽的稀释液包围。将如此多的蛋白质结合在一起可以将混合物倾斜到进一步的聚集，而不可逆转地成固体团块。
研究人员使用两种方法收集了折射的光并从致密的蛋白“球”中折射并散射回的光线时成像了24小时内形成的熔融溶液。模式反映了冷凝水的内部结构和密度，这些结构和密度在五天后固化。
“我们使用快速相机以高框架速率记录图像的长片序列。这使我们能够同时快速探索（以高帧速率获取）和缓慢的动态（长时间获取），” Shen及其同事。在发表论文中写。
就像夜晚的爆炸一样，当它们聚集在一起时，您可以看到荧光绿色蛋白质从黑色中浮出水面，似乎会从冷凝水边缘的溶液中拉出越来越多的蛋白质，直到整个质量似乎爆炸了。
如果您在上面的延时视频中错过了这一点，请再次仔细观察：它显示了从液体到固体蛋白的过渡，从球形冷凝物的外边缘开始，该凝聚物厚实并向内迁移到核心，直到整滴成为固体 - 像凝胶。
“这是了解神经发生疾病如何从基本角度发展的巨大一步，”说沉。
“现在，我们可以直接观察到这些关键蛋白从纳米级的液体到固体的过渡 - 一百万米的规模，”添加悉尼大学的生物医学工程师Daniele Vigolo。
尽管实验是在实验室制造蛋白质的溶液中进行的，并且显然还有很多内部细胞正在进行，但研究人员说，他们的发现为神经退行性疾病基本的基本物理过程提供了新的见解。
如果可以用其他蛋白质复制成像技术，我们可能只能了解这些蛋白质相互作用的奇怪方式。
该研究已发表在PNAS。
