Прорыв в суперразрешающей микроскопии живых клеток

Ученые из Эдинбурга разработали новую методику визуализации LIVE-PAINT, которая позволяет отслеживать отдельные белки внутри живых клеток с высочайшей детализацией, не нарушая их функции.

Проблема существующих методов

Современные методы суперразрешения имеют ограничения: их нельзя применять в живых клетках, они требуют сложного оборудования или используют крупные флуоресцентные метки, которые могут мешать работе изучаемого белка.

Как работает LIVE-PAINT

  1. Интересующий белок метится очень маленькой молекулой — пептидом.
  2. Этот пептид временно связывается с другим белком (пептид-связывающим белком), который соединен с флуоресцентным белком.
  3. Обратимое связывание вызывает повторяющееся "мигание" флуоресценции, что позволяет построить изображение сверхвысокого разрешения.

"LIVE-PAINT предлагает способ маркировки белков для суперразрешающей визуализации с помощью очень маленькой метки, что сводит к минимуму вероятность влияния метки на естественную функцию белка", — объясняет профессор Линн Реган.

Ключевые преимущества и применения

  • Минимальное вмешательство: Использование маленького пептида снижает риск нарушения естественной функции белка.
  • Изучение болезней: Метод может дать новое понимание таких заболеваний, как боковой амиотрофический склероз (БАС) и болезнь Альцгеймера, связанных с накоплением белковых агрегатов.
  • Исследование трансмембранных белков: Впервые позволяет детально изучать трансмембранные белки (мишень для 70% современных лекарств) в живых клетках. Эти белки встроены в мембрану и выполняют жизненно важные функции, например, передачу сигналов между нервными клетками.
  • Доступность: Техника использует собственные механизмы производства белков клетки и проста в реализации, что делает её доступной для широкого круга исследователей.

"Мы особенно рады, что универсальность LIVE-PAINT и простота её реализации означают, что она будет доступна многим группам, а не только специалистам", — говорит доктор Мэтью Хоррокс.

Метод был успешно протестирован на живых дрожжевых клетках и вдохновлен техникой DNA-PAINT, но, в отличие от неё, все компоненты LIVE-PAINT производятся внутри живой клетки.