Текст уведомления здесь
Структура белка, который ученые нашли в бактериях Chloroflexus aggregansNazarenko V.V. et al. / RCSB PDB

Белок для «подсветки» рака нашли в бактериях из горячих источников

Он не разрушается до температуры в 68 °С, когда все его конкуренты давно погибли

Международная группа ученых, в которую входили и физики из МФТИ, нашла в клетках бактерии Chloroflexus aggregans из горячих источников необычный флуоресцентный белок. Он может светиться в условиях, ранее недоступных для любых подобных веществ. Поэтому, в отличие от них, новый белок можно использовать для «подсветки» раковых опухолей и целого ряда других важных задач.
Добавить в закладки
Комментарии

В последние годы и в теоретической, и в прикладной медицине все шире используют такой метод исследования, как флуоресцентная микроскопия. При этом в живую ткань вводят флуоресцентный белок, а тот после действия внешнего лазерного излучения начинает излучать свет определенной длины волны. Этот свет легко обнаружить с помощью микроскопов. С такой внутренней подсветкой можно увидеть намного больше, чем без нее. К тому же если флуоресцентный белок прикрепить к другому белку, то можно будет проследить весь его жизненный цикл внутри клетки. Метод очень важен для науки — неудивительно, что за его разработку дали Нобелевскую премию по химии 2014 года.

У этого метода есть серьезные ограничения — например, известные ученым флуоресцентные белки разрушаются при высокой температуре. При этом она часто входит в условия наблюдения — например, когда ткани заражены каким-то патогеном. Кроме того, такие белки обычно больше других белков, поэтому их трудно прикреплять к другим молекулам. Еще один недостаток состоит в том, что они не могут светиться в бескислородной среде. В той же раковой опухоли растворенного кислорода почти нет, а значит, работать там с помощью флуоресцентной микроскопии затруднительно.

Читайте также: Биолюминесценция в каждый дом. Почему так сложно сделать светящиеся растения

Авторы новой работы обнаружили в клетках термофильной (любящей тепло и живущей в горячих источниках) бактерии Chloroflexus aggregans белок Cagg_3753, относящийся к семейству LOV-доменов (light oxygen voltage). Затем они встроили ген, отвечающий за синтез такого белка, в обычную кишечную палочку, сделав ее «бактериальным заводом» по его получению.

Этот белок разрушается лишь при 68 °С, то есть тогда, когда почти любой объект биологического исследования уже давно погиб, поскольку клетки тканей человека и большинства животных умирают задолго до этой точки. Кроме того, этот белок необычайно мал, намного меньше обычных белков. Это решает проблему, возникавшую с другими флуоресцентными белками: его легко прикреплять к исследуемым молекулам.

Новый белок справляется и с другой проблемой: он может светиться в бескислородной среде, типичной и для ряда горячих источников, и для внутренних областей раковых опухолей. Выращивая определенный вид раковой ткани и снабдив ее клеточные белки флуоресцентными метками, ученые могут «подсадить» ее лабораторным мышам и наблюдать биохимические процессы в клетках опухоли практически «как на ладони». Важность подобных исследований очевидна: новые лекарства для борьбы с раком разрабатывают именно с помощью изучения биохимии раковых клеток и опухолей.

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы