在膜支撑的芯片试验中，纳米修饰的铬金属线（10 nm高100 nm款）将获支撑的双层膜分割成微米级别的围栏，从而将SOS分子激活的Ras蛋白包围进来。

    揭示活细胞反应过程以及细胞如何响应化学信号的机制将有助于改进当下针对已产生抗性的多种癌症和其他细胞紊乱疾病的治疗方法。ELISA试剂盒一个由美国能源部（DOE）伯克利国立研究所（Berkeley Lab）和加利福尼亚大学伯克利分校的研究小组研究揭示了Ras蛋白家族活性机制。这一蛋白家族是细胞生物信号网络的zui重要组成部分之一，也是癌症发展主要驱动因素。该研究成果7月3日刊载在Science期刊上。

    活细胞的细胞信号网络起始于位于细胞表面的受体蛋白，由这些蛋白检测并与环境中的信号作用，之后受体将接受到的信号转化为化学网络。尽管胞内信号网络执行的逻辑运算类似计算机微处理器，然而又有不同之处，即同样的输入会产生不一样的结果。Ras是膜锚定蛋白家族一员，其活性的激活是细胞信号传导中关键步骤，其控制胞内细胞增殖、分化和存活。已知Ras基因的变异是*发现的与人类癌症相关的变异，目前已经发现约1/3的癌症发生了Ras的错误激活现象。同时Ras信号的不正常也被认为是其他疾病例如糖尿病、免疫相关疾病和炎症紊乱等的致病因子。理解Ras信号作用的阻力在于如何通过SOS交换因子（exchange factors）激活膜锚定蛋白Ras的重要作用，而SOS活性又通过该蛋白和膜的相互作用调节构象。这一相互关系的认识当前是通过细胞生物学研究推断出来而非直接观察的结果。为更好理解通过SOS调控Ras活性的机制，研究人员需要在膜上直接观察每个SOS分析与Ras的作用。然后，从膜环境来研究历来一直是个挑战。

    此次研究，研究人员使用了膜支撑的芯片平台。研究人员通过固定模式组装金属纳米结构，并置入二氧化硅基质中，从而形成脂质层，而膜芯片由这种脂质层构建而成。这种金属结构允许胞膜蛋白以一定间距排列在膜上，从而可以在类似芯片平台的膜上实时观察某个蛋白。ELISA试剂盒在此次研究过程中，这一获得支撑的膜使得研究人员可以捕捉每个SOS分子，从而观察其激活的膜相关Ras蛋白的活动，从分子层面对膜环境的Ras活性进行研究。

    该研究证实SOS蛋白（Son of Sevenless）激活 Ras信号的机制。此前认为，活细胞中Ras的激活涉及一些SOS分子，从而使得每个分子的多样化行为得到平均（average）。这一突变被认为是一种随机的“噪点”，研究人员多数认为这是细胞必须克服的一个错误。而此次研究显示，该蛋白随着活性传输信息而在不同状态之间转换动态，这意味着研究人员发现了蛋白信号反应的动态耦合*基于动力学，而不是信号被平均（average）的结果。该研究发现，SOS根据不同活性状态，基于*的随机波动动力学（the dynamics of distinct stochastic fluctuations）来实现其调控作用，而这一现象在集成平均化（ensemble averages）的过程中是无法体现的。这一长期波动解释了变构SOS调控和Ras激活的机制。

    揭示Ras蛋白信号传导机制中的随机动力学变化有利于找到治疗Ras导致的癌症和其他细胞紊乱疾病的新型疗法。ELISA试剂盒实际上，研究人员认为这一机制的揭示对于很多其他胞内信号蛋白的机制的研究也具有启发作用。