Созданы «нанопробирки» для изучения отдельных белков

Исследователи из Национального института стандартов и технологий (NIST) представили новое устройство, создающее нанокапли-«пробирки» для изучения отдельных белков в условиях, имитирующих тесную среду живой клетки. «Ограничивая отдельные белки в нанокаплях воды, исследователи могут непосредственно наблюдать динамику и структурные изменения этих биомолекул», — говорит физик Лори Голднер, соавтор статьи в Langmuir.

Новая система доставки нанокапель NIST использует крошечные стеклянные микропипетки для создания капель воды, взвешенных в масляной жидкости, для изучения под микроскопом. Приложенное давление выталкивает водный раствор с белками к кончику микропипетки, погруженной в небольшую каплю масла. Затем, подобно фокуснику, резко дергающему скатерть со стола, электронный переключатель заставляет пипетку резко отскочить назад, оставляя после себя нанокаплю диаметром обычно менее одного микрометра.

Капля удерживается на месте с помощью лазерных «оптических пинцетов», а другой лазер используется для возбуждения флуоресценции молекулы или молекул внутри капли. Флуоресценция может показать количество молекул в нанокапле, а также их движение или структурные изменения, позволяя изучать взаимодействие двух или более белков.

Ключевые преимущества метода:

• Мимикрия клеточной среды: Нанокапли могут имитировать тесную среду внутри клеток, что важно для изучения роли «скученности» в поведении белков.
• Минимальное вмешательство: Молекулы, по-видимому, не нарушаются своим ограничением — они не прилипают к стенкам и не покидают контейнер, что выгодно отличает метод от других техник иммобилизации.
• Экономия реагентов: Использование нескольких молекул и крошечных объемов реагентов минимизирует потребность в дорогих или токсичных химикатах.

Этот более реалистичный подход может помочь в изучении молекулярных основ болезней (например, связанных с неправильным сворачиванием белков, как при диабете 2 типа, болезни Альцгеймера или Паркинсона) и в разработке новых фармацевтических препаратов.

Источник: National Institute of Standards and Technology (NIST).