Точное наблюдение за белками в клетках чрезвычайно важно для многих отраслей исследований, но до сих пор оно представляло собой серьезную техническую проблему, особенно в живых клетках, поскольку требуемую флуоресцентную метку приходилось прикреплять к каждому белку отдельно.

Исследовательская группа под руководством Штефана Кубичека из CEMM преодолела это препятствие: с помощью метода под названием «vpCells» можно одновременно помечать множество белков, используя пять различных флуоресцентных цветов. Этот автоматизированный высокопроизводительный подход, в котором помогает распознавание изображений с помощью искусственного интеллекта, открывает совершенно новые возможности для применения в различных дисциплинах, от фундаментальной клеточной биологии до открытия лекарств.

Исследование опубликовано в журнале Nature Cell Biology.

Без белков жизнь в том виде, в котором мы ее знаем, была бы немыслима. Они обеспечивают структурную основу клеток, действуют как ферменты, контролирующие метаболизм, и позволяют клеткам взаимодействовать с окружающей средой в качестве мембранных рецепторов, транспортеров или сигнальных молекул. Все эти функции могут быть выполнены только в том случае, если белки расположены в правильном месте клетки. Часто даже свойства белка меняются, когда он находит новое местоположение – контроль над локализацией в клетке означает и контроль над его функцией.

Чтобы понять и изучить функции белков, необходимо точно определить и отследить их местоположение, так как они часто перемещаются между различными органеллами клетки. Чтобы визуализировать их под микроскопом, клетки часто связывают с флуоресцентным, ярко светящимся белковым компонентом. Однако этот метод сталкивается с техническими трудностями: как правило, флуоресцентный компонент можно присоединить только к одному белку за раз, а для маркировки нескольких белков клетки приходилось убивать и фиксировать.

Новый метод, представленный группой Стефана Кубичека и получивший название «визуальная протеомика клеток» (vpCells), позволяет флуоресцентно маркировать белки таким образом, что сохраняются их эндогенные регуляторные механизмы.