Российские ученые исследовали новое вещество для создания люминесцентных меток

МОСКВА, 26 мая. /ТАСС/. Красноярские ученые изучили новое светящееся вещество, которое хорошо подходит для создания люминесцентных меток, широко использующихся в медицине и науке. Результаты исследования опубликованы в журнале Photochemistry and photobiology.

Люминесцентные метки часто применяют в медицине и других науках - с помощью молекул светящегося вещества тестируют лекарства, следят за развитием опухолей у лабораторных животных, проводят мониторинг экологической обстановки. Метки удобно использовать, они не токсичны и не излучают радиации, что делает их безопаснее альтернативных радиоактивных меток.

Новый светящийся белок ученые выделили из планктонного рачка Metridia longa, который живет в Белом море. В природе этот рачок использует белок для спасения от хищников - он выбрасывает облако светящегося вещества в воду, отвлекая таким образом охотника, и скрывается. Для того, чтобы излучать свет, белковая молекула, называемая люциферазой, соединяется с молекулой-субстратом.

Ученые исследовали строение белка, разобрались в механизме биолюминесценции молекулы

Для этого они создали мутантную форму белка, в которой отсутствовали некоторые аминокислоты - структурные элементы, из которых состоит любой белок. С помощью этого метода ученым удалось определить роль разных аминокислот и выяснить, что связывание белка с субстратом и, соответственно, свечение, происходит в активном центре молекулы за счет взаимодействия двух аминокислот - тирозинов.

"Белок, который мы обнаружили, обладает рядом привлекательных качеств - это самая маленькая белковая молекула, которая может запускать биологическое свечение, к тому же очень ярко светящаяся. Это означает, что если она будет использована как метка, то ее наличие не будет метаболически напрягать живую клетку, чтобы увидеть ее свечение, достаточно будет нескольких молекул - это обеспечивает высочайшую чувствительность анализов. К тому же, это уникальный белок, который выдерживает высокие температуры и может спокойно светиться даже после часового кипячения", - рассказала Марина Ларионова, один из авторов исследования, аспирант Института фундаментальной биологии и биотехнологии Сибирского федерального университета.

Знания о механизмах свечения позволяют оценивать потенциал белков, направленно изменять их, тем самым расширяя области возможного применения. "Каждый впервые найденный белок нуждается в биохимическом описании, это важно для фундаментальной науки", - добавила она.