Прибор делает быстрые и точные снимки белок-белковых взаимодействий в клетке. Чтобы увидеть перемещения нужных клеточных компонентов, ученые используют метод флуоресцентной маркировки белков.

Согласно пресс-релизу, опубликованному на EurekaAlert! в Эксетерском университете, появился новый микроскоп, позволяющий еще более детально увидеть клеточные процессы. Прибор быстро и точно определяет количество флуоресцентных белков в клетке. Новая установка называется TCS SP8 FALCON и сделана компанией-производителем Leica Microsystems.

Флуоресценция в биологических исследованиях позволяет визуализировать многие клеточные процессы. Суть одного из методов заключается в совмещении гена зеленого флуоресцентного белка (ЗФБ), полученного от медузы Aequorea victoria, с геном, кодирующим тот белок, который необходимо изучить. В итоге получается гибридный белок, который и флуоресцирует, и выполняет свои функции в клетке. Ученым становится легче следить за перемещениями структурных элементов клетки, составленных из таких белков, при помощи флуоресцентного микроскопа.   

Последняя разработка специалистов из Leica Microsystems — по сути, дополнение к университетской системе микроскопов и может сканировать образцы в десять раз быстрее, чем старые приборы. Микроскоп использует два новых метода быстрой съемки флуоресцирующих объектов и флуоресцентной корреляционной спектроскопии. Эти методы помогают точно определить количество флуоресцентных белков в конкретной области клетки и заснять их.

Скорость и простота сбора данных нового микроскопа позволят ученым изучать молекулярное взаимодействие, условия внутриклеточной среды определенных областей клетки, в которых находится множество белков.

Клетка рыбки данио-рерио, распространяющая флуоресцирующие сигнальные молекулы через филоподии / ©*University of Exeter*

Благодаря новой системе, исследователи смогут составлять динамические карты белок-белковых взаимодействий внутри живой клетки. Эти физические контакты между белками — основа таких клеточных процессов, как транскрипция, то есть перенос генетического материала с ДНК на РНК, репликация — удвоение молекулы ДНК, передача сигнала и другие. Соответственно, нарушения белок-белковых взаимодействий могут стать причиной развития множества заболеваний, в том числе Альцгеймера и рака. Полное понимание фундаментальных принципов молекулярных взаимодействий в клетке — ключ к разработке возможного лечения этих болезней.

В 2014 году Нобелевскую премию по химии получили создатели флуоресцентной микроскопии высокого разрешения. С тех пор ее методы постоянно совершенствуются. Весной прошлого года ученые смогли впервые получить подробную видеозапись взаимодействий органелл внутри живой клетки.