Изучить крошечный мир белков непросто, но исследователи из Университета Монреаля разработали новый инструмент, который позволит ученым приблизиться к нему, что поможет в изучении болезней и разработке новых лекарств. Команда использовала ДНК для создания наноантенн, которые флуоресцируют в ответ на различные функции белков.

Иллюстрация новой ДНК-наноантенны с флуоресцентной приемной частью, выделенной зеленым цветом. Caitlin Monney.

 

Наноантенны, разработанные командой, синтезируются из коротких сегментов ДНК с флуоресцентными красящими веществами, соединенными с их определенными частями. Краситель выступает в качестве "приемной" части крошечной антенны, способной воспринимать молекулярную поверхность и взаимодействия конкретного белка, а затем передавать эту информацию ученым.

"Подобно двустороннему радио, которое может, как принимать, так и передавать радиоволны, флуоресцентная наноантенна принимает свет одного цвета, или длины волны, а затем в зависимости от движения белка, она передает свет другого цвета, который мы фиксируем", - говорит Алексис Валле-Белисл, старший автор исследования.

Изменяя длину и структуру сегментов ДНК и добавляя разные красители в разные места, исследователи смогли создать наноантенны, которые будут испускать разные сигналы при выполнении определенных функций белка. Таким образом, исследователи смогут отслеживать движения, действия и изменения белков на протяжении определенного промежутка времени, что обычно очень сложно наблюдать в обычном состоянии.

"Например, мы смогли в реальном времени и впервые обнаружить взаимодействие фермента щелочной фосфатазы с различными биологическими молекулами и лекарствами", - говорит Скотт Харрун, первый автор исследования. "Этот фермент был задействован во многих заболеваниях, включая различные виды рака и воспаление кишечника".

Команда утверждает, что новые наноантенны могут быть полезны для более глубокого изучения биологии, в том числе того, как сбои в работе белков могут привести к заболеваниям. Также они могут открыть новые пути для разработки перспективных лекарственных препаратов. Важно отметить, что сборка антенн из ДНК проста и легко программируется для захвата целого ряда белков, а сигналы можно наблюдать с помощью обычной флуоресцентной спектроскопии.

Исследование было опубликовано в журнале Nature Methods

Ранее мы сообщали, как учёным Института Вейцмана удалось вплотную приблизится к выращиванию человеческих органов в лаборатории. Ученые обнаружили способ культивирования стволовых клеток человека на более ранних стадиях, чем это было возможно ранее.