Новости химической науки > Наночастицы из золота для обнаружения протеинов

Исследователи из Университета Иоханнеса Гутенберга в Майнце (Германия) разработали новый метод, позволяющий наблюдать за индивидуальными белками.

Исчерпывающая информация о динамическом поведении белков необходима для изучения связанных с этими белками биологических процессов на молекулярно-клеточном уровне. До настоящего времени информация о поведении белков в клетках добывалась за счет введения в белки дополнительных флуоресцирующих меток, однако введение меток приводит к изменению строения белков и, как следствие, влияет на протекание биологического процесса, в котором они задействованы, не давая возможности получить полностью объективную информацию.

Руководитель исследования, профессор Карстен Зоннишен (Carsten Sönnichsen) из Института физической химии Университета Гутенберга заявляет, что разработанный в его группе метод позволяет отслеживать поведение отдельных белковых молекул без введения в них соответствующих меток. Таким образом, новый метод позволяет изучить молекулярные процессы, протекающие в клетке, в беспрецедентных деталях и в шкале, сопоставимой с размерами клеток.

Новый метод позволяет следить за отдельной молекулой белка с помощью микроскопа, такая возможность обуславливается наличием в системе наночастиц золота. («Наноантенна» из золота на схеме обозначена желтым, молекулы белков – пурпурным). (Рисунок из Nano Lett., 2012, 12 (2), 1092; DOI: 10.1021/nl204496g)

Новый метод, разработанный в группе Зоннишена, основан на применении наночастиц золота. Наночастицы золота играют роль своеобразных антенн, которые, при обнаружении индивидуальных молекул белка незначительно меняют частоту колебаний, изменения этой частоты и фиксируются исследователями – такой подход является дальнейшим развитием метода плазмонного резонанса. По словам исследователей, им удалось добиться очень высокой степени временного разрешения в наблюдении за поведением отдельных молекул. Разработанный метод позволяет следить за динамическим поведением молекул белка в миллисекундной временной развертке.

Возможность определения отдельных молекул белка открывает для исследователей новые горизонты. С помощью нового метода стало практически осуществимым в реальном времени отслеживание флуктуации белкового содержимого клетки, наблюдение за процессами адсорбции белка и многих других процессов, протекающих в живой клетке.

Участвовавшая в работе над созданием «золотых радаров для определения белков» Ирен Амент (Irene Ament) отмечает, что новая работа открывает окно в мир молекул – появляется возможность наблюдать, как перемещаются молекулы, как они связываются друг с другом, как происходит формирование третичной структуры белка. Новая аналитическая технология может оказаться полезной не только для химиков, но также и в медицинских и биологических исследованиях.

Источник: Nano Lett., 2012, 12 (2), 1092; DOI: 10.1021/nl204496g

метки статьи: #аналитическая химия, #биохимия, #нанотехнологии, #физическая химия, #химия поверхности