Ученые создали модульные биосенсоры на основе расщепленных белков
Ученые из Университета Райса разработали «подключаемый» метод для обнаружения взаимодействий между белками в живых клетках. Метод использует расщепленные инфракрасные флуоресцентные белки (IFP), которые светятся в ближнем инфракрасном диапазоне при восстановлении целостности.
Как это работает:
- Исследователи расщепили IFP на две части в разных местах.
- К получившимся концам добавили «липкие» пептидные метки, действующие как застежка-липучка.
- Эти метки можно настроить так, чтобы они связывались с конкретными взаимодействующими белками-мишенями.
- Когда происходит целевое взаимодействие, две части IFP сближаются, восстанавливают свою структуру и начинают флуоресцировать под ближним ИК-светом.
Ключевые преимущества:
- Модульность («plug-and-play»): Различные варианты расщепленного IFP можно «подключать» к разным парам взаимодействующих белков, сохраняя сигнал.
- Логика «И»: Система действует как логический вентиль «И», требуя присутствия обоих белков-триггеров для свечения.
- Глубокое проникновение: Ближний инфракрасный свет, необходимый для возбуждения IFP, проникает в ткани глубже, чем свет для стандартных зеленых флуоресцентных белков (GFP).
Потенциальное применение:
- Изучение болезней: Понимание белковых взаимодействий, ответственных за такие заболевания, как рак.
- Исследование микробных патогенов: Мониторинг активности генов и промоторов в микробах.
- Генная терапия: Технология совместима с доставкой генов с помощью ДНК MiniVectors (маленьких кольцевых ДНК), которые не могут нести целый белок, но способны доставлять его части.
- Создание новых биосенсоров: Возможность конструирования сложных сенсоров для обнаружения токсинов или метаболитов в животных.
Исследование опубликовано в журнале ACS Synthetic Biology.