Белок для «подсветки» рака нашли в бактериях из горячих источников

В последние годы и в теоретической, и в прикладной медицине все шире используют такой метод исследования как флуоресцентная микроскопия. При этом в живую ткань вводят флуоресцентный белок, а тот, после действия внешнего лазерного излучения, начинает излучать свет определенной длины волны. Этот свет легко обнаружить с помощью микроскопов. С такой внутренней подсветкой можно увидеть намного больше, чем без нее. К тому же если флуоресцентный белок прикрепить к другому белку, то можно будет проследить весь его жизненный цикл внутри клетки. Метод очень важен для науки — неудивительно, что за его разработку дали Нобелевскую премию по химии 2014 года. У этого метода есть серьезные ограничения: например, известные ученым флуоресцентные белки разрушаются при высокой температуре. При этом она часто входит в условия наблюдения, — например, когда ткани заражены каким-то патогеном. Кроме того, такие белки обычно больше других белков, поэтому их трудно прикреплять к другим молекулам. Еще один недостаток состоит в том, что они не могут светиться в бескислородной среде. В той же раковой опухоли растворенного кислорода почти нет, а, значит, работать там с помощью флуоресцентной микроскопии затруднительно. Читайте также: Биолюминесценция в каждый дом. Почему так сложно сделать светящиеся растения Авторы новой работы обнаружили в клетках термофильной (любящей тепло и живущей в горячих источниках) бактерии Chloroflexus aggregans белок Cagg_3753, относящийся к семейству LOV-доменов (light oxygen voltage). Затем они встроили ген, отвечающий за синтез такого белка, в обычную кишечную палочку, сделав ее «бактериальным заводом» по его получению. Этот белок разрушается лишь при 68 °С — то есть тогда, когда почти любой объект биологического исследования уже давно погиб, поскольку клетки тканей человека и большинства животных умирают задолго до этой точки. Кроме того, этот белок необычайно мал, намного меньше обычных белков. Это решает проблему, возникавшую с другими флуоресцентными белками — его легко прикреплять к исследуемым молекулам. Новый белок справляется и с другой проблемой — он может светиться в бескислородной среде, типичной и для ряда горячих источников, и для внутренних областей раковых опухолей. Выращивая определенный вид раковой ткани и снабдив ее клеточные белки флуоресцентными метками, ученые могут «подсадить» ее лабораторным мышам, и наблюдать биохимические процессы в клетках опухоли практически «как на ладони». Важность подобных исследований очевидна — новые лекарства для борьбы с раком разрабатывают именно с помощью изучения биохимии раковых клеток и опухолей.