Новый метод клик-химии для сверхбыстрого анализа внутриклеточных липидов

Традиционный анализ клеточных липидов в основном включает радиометрический анализ и масс-спектрометрию экстрактов клеток, собранных в больших количествах. Этот метод трудоемкий и обременительный при анализе большого числа образцов. Решение этой проблемы необходимо для выяснения взаимосвязи между 20 000 типами человеческих генов и метаболизмом липидов.

В новом исследовании ученые из Киотского университета разработали технологию O-ClickFC, которая преобразует количество и пространственное распределение липидов в живых клетках в простую флуоресцентную информацию и анализирует их с ультравысокой скоростью (10 000 клеток в секунду). Это достигается с помощью уникальной клик-реакции, позволяющей метить липиды флуоресцентными красителями в живых клетках. Комбинируя эту технологию с геномным редактированием, можно отбирать клетки с аномальным метаболизмом липидов из популяции клеток с мутациями во всех человеческих генах и идентифицировать причинные гены.

В демонстрационном эксперименте исследовательская группа идентифицировала 49 генов, важных для метаболизма фосфатидилхолина (PC) — основного компонента липидов человека, и обнаружила в процессе множество новых генов, включая FLVCR1. Тщательный анализ показал, что FLVCR1 играет роль в поглощении холина — питательного вещества, необходимого для нормального функционирования организма и здоровья человека. Кроме того, исследователи выяснили часть механизма патогенеза при мутации в FLVCR1, которая вызывает наследственное неврологическое заболевание и потерю способности захватывать холин.

Исследование опубликовано в журнале Cell Metabolism.

За последние годы стало очевидно, что метаболические нарушения являются источником таких заболеваний, как рак, ожирение и диабет. O-ClickFC может быть применен для анализа не только липидов, но и различных метаболитов, таких как сахара и аминокислоты, с целью выявления генетических факторов, связывающих патогенез и метаболические нарушения, а также для открытия молекул-кандидатов в качестве терапевтических мишеней.