Исследователи из Университета штата Северная Каролина создали специально сконструированные клетки млекопитающих, чтобы обеспечить новую «химическую ручку», которая позволит исследователям более эффективно маркировать интересующие белки, не нарушая нормальную функцию самих белков или клеток, в которых они найдены.
Маркировка белков используется исследователями в различных областях, чтобы помочь им понять, как эти важные молекулы влияют на нормальное функционирование клеток. В настоящее время белки маркируются для изучения просто путем их слияния с другими флуоресцентными белками, что позволяет исследователям использовать микроскопию для отслеживания их движения в клетке. Однако этот подход имеет несколько недостатков, не последним из которых является то, что флуоресцентные белки часто достаточно велики, чтобы влиять на функцию интересующего белка.
Доктор. Алекс Дейтерс, адъюнкт-профессор химии, вместе с коллегой доктором Джейсоном Чином из Лаборатории молекулярной биологии Совета медицинских исследований в Кембридже, Великобритания, разработали способ присоединения флуорофора - флуоресцентной молекулы примерно в 20 раз меньше, чем флуоресцентная молекула. используемые в настоящее время белки - к белку, который экспрессируется в клетке млекопитающих.
Дейтерс и Чин разработали специальную 21-ю аминокислоту, которую они добавили в клетки, специально спроектированные для включения этой аминокислоты в белок, который они хотели изучить (обычно существует только 20 аминокислот). Эта 21-я аминокислота имеет «химическую ручку», которая реагирует только со специально разработанным флуорофором, но не с какими-либо клеточными компонентами. По словам Дейтерса, «реакция между модифицированным белком и флуорофором чрезвычайно быстрая, с высоким выходом и создает стабильную связь между обоими участниками реакции. Эта новая методология позволяет проводить будущие биологические исследования клеток, которые ранее были невозможны».
Исследование опубликовано в выпуске журнала Nature Chemistry от 5 февраля.
«Мы обнаружили, что наш подход дал нам более высокий выход меченых белков и что реакция связывания была в 50 раз быстрее, чем при использовании существующих методов», - говорит Дейтерс. «Кроме того, для завершения реакции потребовалось меньше реагентов, поэтому в целом у нас есть более быстрый и эффективный метод мечения белков и меньше шансов помешать нормальной функции изучаемых белков и клеток».
Исследование финансировалось Национальным институтом здравоохранения и Национальным научным фондом. Химический факультет является частью Колледжа физико-математических наук штата Северная Каролина.