Ученые Красноярского научного центра СО РАН разработали мутантную форму фотопротеина обелина, которая в живых клетках оказалась в два раза чувствительнее природного белка к изменениям концентрации кальция. Об этом сообщили в научном центре.
Фотопротеины — это белки, которые начинают светиться в присутствии ионов кальция. Их используют в лабораторных исследованиях, чтобы отслеживать кальциевые сигналы внутри клеток. Чем выше концентрация кальция, тем ярче свечение.
Красноярские исследователи изменили структуру природного обелина, заменив одну из аминокислот. В одной из мутантных форм изолейцин заменили на лейцин. Такой вариант оказался значительно чувствительнее к изменениям концентрации кальция. В экспериментах на живых клетках новый белок показал вдвое более высокую чувствительность по сравнению с природным обелином. Это позволяет фиксировать слабые сигналы, которые раньше могли оставаться незамеченными.
«Белковая инженерия — эффективный подход для создания белков с улучшенными свойствами. Мы предполагаем, что замена изолейцина на лейцин изменяет положение молекулы внутри белка. Это формирует структуры с более высоким сродством к ионам кальция, обеспечивая тем самым свечение при значительно меньших концентрациях кальция», — рассказал руководитель исследования Евгений Высоцкий.
По словам ученых, новый вариант обелина может использоваться для изучения клеточных процессов, в которых кальций выступает сигнальной молекулой.
«Благодаря повышенной чувствительности полученный белок позволяет фиксировать небольшие изменения концентрации кальция в клетке. Его можно использовать для изучения действия лекарственных препаратов и поиска новых подходов к терапии», — отметила старший научный сотрудник Института биофизики СО РАН Наталья Маликова.
Результаты исследования опубликованы в журнале International Journal of Biological Macromolecules.