Новости химической науки > «Катюша» помогает исследовать биологические ткани

Заглянуть глубже вовнутрь живого организма станет проще благодаря красному морскому анемону и умелой работе по модификации белков.

Российские исследователи сообщают о создании нового белка, проявляющего способность к проявлению красной флуоресценцией, гораздо более интенсивной, чем у любого ныне существующего конкурента.

Новый белок, обладающий красной флуоресценцией, «подсвечивает» лягушку. (Рисунок: © Nature Methods)

Дмитрий Чудаков (Dmitriy M. Chudakov), Андрей Зарайский (Andrey G. Zaraisky) и Сергей Лукьянов (Sergey Lukyanov) из Института биоорганической химии в Москве получили белок, который в перспективе сможет использоваться в визуализации всего организма. Новый белок получил название «Катюша» (Katushka).

Исследователи, разрабатывающие флуоресцентные соединения для визуализации живой ткани, вынуждены «сражаться на два фронта». С одной стороны, гемоглобин и меланин поглощают свет, длина волны которого ниже 650 нм, с другой стороны – вода поглощает свет с длиной волны более 1100 нм. Между этими отметками находится красная область спектра наилучшего восприятия для визуализации биологических тканей. Однако существующие белки, обладающие красной флуоресценцией гораздо более тусклые, чем хотелось бы исследователям.

Для создания Катюши исследователи выделили белок, обладающий красной флуоресценцией из морского анемона, купленного Лукьяновым в московском зоомагазине. После изучения кристаллической структуры этого белка с помощью рентгеноструктурного анализа исследователи заменили три аминокислотных остатка поблизости от хромофора, отвечающего за флуоресценцию. Затем исследователи получили библиотеку мутировавших белков за счет введения в модифицированный белок случайных аминокислотных остатков.

В общей сложности скринингу на предмет проявления флуоресцентной активности было подвергнуто около 100000 белков. Золотой жилой оказалась Катюша, представляющая собой димерный белок. Хотя димерные белки полезны для визуализации всего организма животного, они слишком громоздки для метки единичных протеинов в клетке. Для этой цели исследователи, используя сходную стратегию, получили мономерный вариант Катюши.

Источник: Nat. Methods, DOI: 10.1038/nmeth1083, Chemical and engineering news, 2007, 85, 36, 8

метки статьи: #аналитическая химия, #биохимия, #молекулярная биология, #новые материалы, #физическая химия, #химия полимеров