Портал функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

Отсечь всё лишнее

В МФТИ создали компактный, устойчивый флуоресцентный белок, которому не нужен кислород.

Флуоресцентная микроскопия – метод исследования живых тканей, основанный на явлении наведенного свечения – флуоресценции. Некоторые белки обладают способностью под действием внешнего излучения определенной длины волны излучать свет другой длины волны. Образно говоря, флуоресценция – это когда вы освещаете объект зелёной лампой, а он светится не зелёным, как всё окружающее, а скажем, красным.

Светящиеся бактерии Escherichia coli с флуоресцентным белком из Chloroflexus aggregans на чашке Петри в форме символа МФТИ. Фото: МФТИ
Трёхмерная структура флуоресцентного белка. Фото: МФТИ

Точно такой же принцип справедлив и для молекул: если флуоресцентный белок методами генной инженерии прицепить к какой-либо интересующей нас биомолекуле, то за поведением последней можно наблюдать в микроскоп и изучать его жизнь внутри клетки. Этот метод оказался настолько важен для науки, что за флуоресцентную микроскопию были присуждены одна за другой две Нобелевские премии: одна за открытие самого метода, другая – за радикальное повышение его точности.

Но те флуоресцентные белки, которые до сих пор применялись для изучения внутриклеточной жизни, обладали некоторыми важными недостатками. Во-первых, они могли быстро распадаться под действием тепла. Во-вторых, они обладали большими размерами, что весьма затрудняло их прикрепление к белкам, которые интересуют исследователя. Но самое важное – они не могли флуоресцировать в отсутствие растворённого кислорода.

Обеспечим библиотеки России научными изданиями!

Биофизикам из МФТИ в сотрудничестве с учеными из Института структурной биологии (Гренобль), Исследовательского центра г. Юлих и Рейнско-Вестфальского технического университета Ахена удалось создать белок, лишённый всех этих недостатков: он хорошо переносит высокие температуры, может флуоресцировать без кислорода и в отличие от своего природного аналога имеет компактные размеры.

Чтобы «отрезать» от природного белка всё лишнее, исследователи сконструировали последовательность ДНК, которая кодирует только флуоресцентный фрагмент молекулы. Ген, в котором закодирован новый белок, подсадили в клетки кишечной палочки, которая и занялась его производством.

Именно этих совокупных свойств давно ждали исследователи процессов, происходящих в живых клетках: подсаживая флуоресцентные белки в клетку или «пришивая» миниатюрную молекулу к другим белкам, можно наблюдать, как эти белки живут, развиваются и взаимодействуют друг с другом. В частности, флуоресцентная микроскопия – один из лучших инструментов изучения механизмов возникновения и развития злокачественных опухолей.

Работа опубликована в журнале Photochemical & Photobiological Sciences.

По материалам пресс-службы МФТИ

Источник: пресс-служба МФТИ