html текст
All interests
  • All interests
  • Design
  • Food
  • Gadgets
  • Humor
  • News
  • Photo
  • Travel
  • Video
Click to see the next recommended page
Like it
Don't like
Add to Favorites

Ученые разорвали белок с помощью света


Wei Zhang et al. / Nature Methods

Исследователи из Альбертского университета создали фоторасщепляемый белок, который позволяет контролировать внутриклеточные процессы с помощью излучения фиолетового света. Статья опубликована в Nature Methods.

Фоточувствительные белки часто применяются в биологических исследованиях, например, при изучении мозговой активности. Соответствующая методология называется оптогенетикой. Три основные категории уже имеющихся оптогенетических инструментов — фотоактивируемые каналы и насосы, созданные на основе бактериальных опсинов, белки, подверженные фотозависимой аллостерической регуляции и белки, способные к фотозависимым реакциям в контексте олигомерных изменений. Фоторасщепляемый белок стал четвертой категорией в этом списке. Он создан на основе фотопереключаемого из зеленого в красный флуоресцентного белка FP mMaple. При облучении светом ~400 нм в этом белке происходит реакция β-элиминирования, в результате которой его хромофор удлиняется, при этом полипептидная цепочка разрезается на два фрагмента в ~66 и ~166 аминокислот, которые, несмотря на разрыв, не отделяются друг от друга. Белок вместо зеленого света начинает излучать красный.

Ученые придумали другую модель на основе FP mMaple - при фотопереключении новый белок должен будет распадается на совсем маленький пептидный фрагмент, длиной около ~10 аминокислот, и большой фрагмент, называемый "пустая бочка", длиной приблизительно в 220 аминокислот, которые после этого спонтанно отделятся друг от друга. Для получения такого конструкта было создано шесть генных библиотек, в каждой из которых содержалось 400 вариантов гена, кодирующих похожие на FP mMaple белки с небольшими вариациями. Чтобы выбрать подходящие для дальнейшей работы варианты, их внедрили в бактериальные колонии и выбрали из них те, которые при облучении фиолетовым светом cначала переключались с зеленого излучение на красное, а затем совсем темнели, что подразумевало диссоциацию пустой бочки. Оптимальный вариант улучшили методом ускоренной эволюции, получив за счет восьми новых мутаций большую эффективность формирования хромофора, фотопереключения и диссоциации пептидов, что сделало и зеленое, и красное излучение более яркими и уменьшило время перехода в темную фазу.



Полученный в результате фоторасщепляемый белок PhoCl сохраняет целостность в темноте, но распадается на два фрагмента при облучении фиолетовым светом. Для того, чтобы оценить эффективность его применения, ученые провели ряд экспериментов. В одном из них они брали метку, позволяющую белкам проникать в клеточное ядро, и присоединяли ее к некоторому исследуемому белку через связку с PhoCl. В темноте белок попадал в ядро, а на свету метка диссоциировала вместе с пустой бочкой, и он уже не мог проникнуть сквозь ядерную оболочку без нужного для этого "пропуска". В другом эксперименте PhoCl подключали как связующее звено между регулятором транскрипции Gal4-VP16 и его ингибитором - стероидным рецептором. При облучении PhoCl распадался, регулятор транскрипции обретал свободу и принимался за работу, в результате чего повышалась экспрессия соотвествующих генов.

Ранее мы рассказывали, как флуоресцентные свойства молекул могут позволять следить, например, за ходом химиотерапии у пациентов. С помощью фоторасщепляемого белка можно будет активировать и изучать самые разные процессы внутри дрожжей, бактерий, человеческих клеток и даже целых животных, считают исследователи. «Мы предлагаем новый способ изучения клеточной биологии, — заявил один из руководителей проекта, профессор кафедры химии Роберт Кэмпбелл, — я вижу в этом методе огромный потенциал для целого спектра исследовательских проектов - от изучения пути между клеткой и тканью в биологии развития до расширения возможностей геномного редактирования».

Анна Казнадзей

Читать дальше
Twitter
Одноклассники
Мой Мир

материал с nplus1.ru

1

      Add

      You can create thematic collections and keep, for instance, all recipes in one place so you will never lose them.

      No images found
      Previous Next 0 / 0
      500
      • Advertisement
      • Animals
      • Architecture
      • Art
      • Auto
      • Aviation
      • Books
      • Cartoons
      • Celebrities
      • Children
      • Culture
      • Design
      • Economics
      • Education
      • Entertainment
      • Fashion
      • Fitness
      • Food
      • Gadgets
      • Games
      • Health
      • History
      • Hobby
      • Humor
      • Interior
      • Moto
      • Movies
      • Music
      • Nature
      • News
      • Photo
      • Pictures
      • Politics
      • Psychology
      • Science
      • Society
      • Sport
      • Technology
      • Travel
      • Video
      • Weapons
      • Web
      • Work
        Submit
        Valid formats are JPG, PNG, GIF.
        Not more than 5 Мb, please.
        30
        surfingbird.ru/site/
        RSS format guidelines
        500
        • Advertisement
        • Animals
        • Architecture
        • Art
        • Auto
        • Aviation
        • Books
        • Cartoons
        • Celebrities
        • Children
        • Culture
        • Design
        • Economics
        • Education
        • Entertainment
        • Fashion
        • Fitness
        • Food
        • Gadgets
        • Games
        • Health
        • History
        • Hobby
        • Humor
        • Interior
        • Moto
        • Movies
        • Music
        • Nature
        • News
        • Photo
        • Pictures
        • Politics
        • Psychology
        • Science
        • Society
        • Sport
        • Technology
        • Travel
        • Video
        • Weapons
        • Web
        • Work

          Submit

          Thank you! Wait for moderation.

          Тебе это не нравится?

          You can block the domain, tag, user or channel, and we'll stop recommend it to you. You can always unblock them in your settings.

          • nplus1.ru
          • эволюция
          • ученые
          • университет
          • исследования
          • эксперименты
          • биология
          • домен nplus1.ru

          Get a link

          Спасибо, твоя жалоба принята.

          Log on to Surfingbird

          Recover
          Sign up

          or

          Welcome to Surfingbird.com!

          You'll find thousands of interesting pages, photos, and videos inside.
          Join!

          • Personal
            recommendations

          • Stash
            interesting and useful stuff

          • Anywhere,
            anytime

          Do we already know you? Login or restore the password.

          Close

          Add to collection

             

            Facebook

            Ваш профиль на рассмотрении, обновите страницу через несколько секунд

            Facebook

            К сожалению, вы не попадаете под условия акции