Белок для более глубокого изучения мозга

Чтобы исследовать функцию отдельных клеток или структур в неповреждённой ткани, они должны быть видимыми. Для этого исследователи внедряют в клетки флуоресцентные белки. Клетки сами производят эти белки без нарушения своих функций, что делает клетки, структуры или их активность видимыми под микроскопом. Однако белки необходимо оптимизировать для использования в исследованиях. Необходимая для этого "белковая инженерия" — это отдельная область исследований, в которой разрабатываются высокочувствительные и специфичные белки.

Учёные из Института нейробиологии Макса Планка в Мартинсриде разработали метод, значительно улучшающий белковую инженерию. Он основан на автоматизированном компьютерном анализе и роботизированном процессе отбора. Успех метода подтверждён созданием глубоко-красного белка.

Автоматизированный отбор

Новая скрининговая платформа позволяет проверять тысячи бактериальных колоний на наличие определённых свойств и целенаправленно их размножать. Роботизированная рука с металлическим шариком автоматически отбирает нужные колонии из чашки с гелеобразной средой и переносит их в лунки планшета. Каждая бактериальная колония несёт слегка отличающийся вариант белка, а программа выбирает лучшие варианты на основе заданных параметров.

Успех: белок mCarmine

С помощью этой платформы учёные быстро разработали флуоресцентный белок mCarmine, который светится в области глубокого красного света и при этом остаётся очень ярким.

Преимущества для исследований

• Длинноволновый красный свет мягче воздействует на ткань и меньше ею поглощается, чем свет других цветов.
• Благодаря этому нейроны и структуры, расположенные глубоко в мозге прозрачной личинки рыбки данио-рерио, теперь гораздо лучше видны под микроскопом.
• Это открывает возможности для целого ряда новых исследовательских проектов.

Доступность технологии

Исследователи опубликовали код и инструкции по сборке, чтобы научные группы по всему миру могли воссоздать эту рабочую станцию с относительно низкими затратами. Метод уже доказал свою эффективность на примере создания mCarmine и имеет большой потенциал для дальнейшего развития белковой инженерии.