Исследователи из России изучили механизм свечения «рабочих лошадок» биотехнологов
Генетически модифицировав акворин и обелин — «рабочие лошадки» биотехнологов — российские ученые выяснили, что без воды белки люминесцируют иначе.
Российские ученые изучили и генетически модифицировали белки, которые широко используются при проведении биомедицинских анализов, а также изучили их свечение. Мутантные белки не потеряли способности к биолюминесценции, однако ее продолжительность и яркость поменялась. Работа ученых опубликована в International Journal of Molecular Sciences.
Получаемые из медуз и гидроидных белки-фотопротеины акворин и обелин — «рабочие лошадки» биотехнологов: они способны светиться голубым светом при взаимодействии с кальцием. После того, как были обнаружены гены, ответственные за их производство, фотопротеины стали массово использовать в генной инженерии в качестве молекулярных светящихся сенсоров. Белки помогают в изучении разнообразных событий, происходящих внутри клеток.
Однако последовательность процессов, лежащих в основе реакции биолюминесценции акворина и обелина, не вполне ясна. Чтобы ее понять, ученым необходимо знать строение активного центра белка. Исследователи из МФТИ и Института биофизики СО РАН использовали кишечную палочку для производства «мутантных» версий фотопротеинов.
В результате ученым удалось получить белки, в активном центре которых не присутствует молекула воды, наличие которой считается критически важным для протекания реакции. У таких фотопротеинов реакция по-прежнему протекала, но при этом менялась интенсивность свечения и его продолжительность — вместо вспышки наблюдалось длительное свечение.