Красноярские ученые-биофизики синтезировали самую маленькую в мире светящуюся молекулу люциферазы из морского рачка Metridia longa. Это совместная работа ученых Института биофизики СО РАН и Сибирского федерального университета. Исследования велись на базе лаборатории фотобиологии Института биофизики СО РАН под руководством кандидата биологических наук Евгения Высоцкого. Экспериментальные работы проекта проводили научные сотрудники Светлана Маркова, Людмила Буракова, а также аспирантка кафедры биофизики Института фундаментальной биологии и биотехнологии СФУ Марина Ларионова.
Напомним, несколько лет назад в Институте биофизики СО РАН был идентифицирован ген белка-люциферазы, обеспечивающий свечение мелких морских ракообразных. В природных условиях рачки, защищаясь от хищников, выделяют этот белок в морскую воду при помощи специальных желез. Биофизики изучили выделяемое светящееся вещество, расшифровали его ДНК-код и поместили ген в специальные вирусы, которыми впоследствии заразили клетки гусеницы. Тем самым ученые воспроизвели самую маленькую светящуюся молекулу в лабораторных условиях.
“С помощью методов молекулярной биологии нам удалось воспроизвести природные условия синтеза белка. Теперь не только морские рачки, но и клетки насекомого способны синтезировать и секретировать люциферазу, — сообщила аспирантка ИФБиБТ СФУ Марина Ларионова. — В результате подобранной многоступенчатой очистки мы получили образец для глубокого изучения биохимических свойств светящегося фермента. Эта люцифераза оказалась наименьшей по размеру из всех известных на сегодняшний день, к тому же было показано, что белок обладает чрезвычайно высокой активностью и экстремальной термостабильностью. Благодаря сочетанию этих качеств полученную люциферазу можно считать эффективным инструментом для различных биомедицинских исследований, а также аналитического применения белка в качестве биолюминесцентной метки”.
Метод, разработанный красноярскими биофизиками, уникален. Со временем он сможет найти широкое применение в практике, например, при проведении медицинских анализов, в том числе в диагностике онкологических заболеваний. Это позволит наблюдать ответ модельных опухолей на новые лекарственные препараты без использования радиоактивных меток. На осуществление этого проекта потребовалось около полутора лет.
Сегодня ученые работают над тем, чтобы изменить спектр излучения белка с голубого на красный, что поможет визуализировать меченые опухоли с наибольшей эффективностью.
Добавим, что результаты работы красноярских ученых представлены в статье, опубликованной в январе 2015 года в журнале Biochemical and Biophysical Research Communications.
Пресс-служба СФУ
Нет комментариев