Российские ученые визуализировали белок японского угря
Сотрудники МГУ вместе с коллегами создали методику, позволяющую наблюдать и определять уровень концентрации билирубина в разных участках живых клеток благодаря современным технологиям высокоразрешающей микроскопии. Центральным компонентом исследований стал белок UnaG, выделенный из организма японского угря. Он может связываться с молекулами билирубина непосредственно в живом клеточном пространстве, говорится на сайте учебного заведения.
Билирубин — это желчный пигмент, обнаруживаемый в организмах человека и животных. Он образуется в результате естественного процесса деградации белков, включающих гемовые группы, таких как гемоглобин, миоглобин и цитохром. Сывороточный тест измеряет уровень билирубина в крови, что отражает общее количество билирубина в организме. Этот диагностический показатель активно применяется для оценки состояния печени, обнаружения признаков гемолиза и нарушения функционирования желчного тракта.
Главным предметом исследования стал белок UnaG, полученный из тканей японского угря (Anguilla japonica). Чтобы обеспечить визуализацию билирубина, ученые провели целенаправленную модификацию его структуры с помощью технологии расширенного генетического кодирования и трансплантации нестандартных аминокислот в его аминокислотную цепь.
Модификация позволила достичь двух важных результатов. Во-первых, удалось точно зафиксировать минимальные и максимальные значения длительности существования возбужденного состояния билирубина в комплексе с UnaG. Во-вторых, удалось показать, что небольшие изменения в структуре белка достаточны для четкого различения сигналов билирубина по времени флуоресценции. Таким образом, теперь ученые имеют возможность применять UnaG для визуального наблюдения за распределением билирубина в различных областях клетки с помощью методики флуоресцентной микроскопии с временной характеристикой свечения (FLIM).
«Важно, что FLIM позволяет мультиплексировать сигналы от UnaG с одинаковой энергией кванта, но разным временем жизни, создавая палитру цветов для функциональной микроскопии. Поскольку билирубин присутствует почти во всех клетках, этот альтернативный метод визуализации, не зависящий от созревания хромофора, является перспективным для исследований и разработок в области биомедицинских приложений», — заключает научный сотрудник лаборатории физико-химии биологических мембран биологического факультета МГУ Светлана Сидоренко.
Ранее ученые увидели, как белки при болезни Паркинсона сверлят отверстия в клетках мозга.
