Сибирский федеральный университет

Исследования велись на базе лаборатории фотобиологии Института Биофизики СО РАН под руководством заведующего лабораторией, канд. биол. наук Евгения Высоцкого. Экспериментальные работы проекта проводили научные сотрудники Светлана Маркова, Людмила Буракова, а также аспирант кафедры биофизики Института фундаментальной биологии и биотехнологии СФУ Марина Ларионова.

Напомним, несколько лет назад в Институте биофизики СО РАН был идентифицирован ген белка-люциферазы, обеспечивающий свечение морских маленьких ракообразных. В природных условиях рачки, защищаясь от хищников, выделяют этот белок в морскую воду при помощи специальных желёз. Биофизики изучили выделяемое светящееся вещество, расшифровали его ДНК-код и поместили ген в специальные вирусы, которыми впоследствии заразили клетки гусеницы. Тем самым учёные воспроизвели самую маленькую светящуюся молекулу в лабораторных условиях.

«С помощью методов молекулярной биологии нам удалось воспроизвести природные условия синтеза белка. Теперь не только морские рачки, но и клетки насекомого способны синте­зировать и секретировать люциферазу. В результате подобран­ной многоступенчатой очистки нами был получен образец для глубокого изучения биохимических свойств светящегося фермента, — сообщила аспирант ИФБиБТ СФУ Марина Ларионова. — Данная люцифераза оказалась наименьшей по размеру из всех известных на сегодняшний день, к тому же было показано, что белок обладает чрезвычайно высокой активностью и экстремальной термостабильностью. Благодаря сочетанию этих качеств, полученную люциферазу можно считать эффективным инструментом для различных биомедицинских исследований, а также аналитического применения белка в качестве биолюминесцентной метки».

Метод, разработанный красноярскими биофизиками, уникален. Со временем он сможет найти широкое применение в практике, например, при проведении медицинских анализов, в том числе в диагностике онкологических заболеваний. Это позволит наблюдать ответ модельных опухолей на новые лекарственные препараты без использования радиоактивных меток. На осуществление этого проекта учёным потребовалось около полутора лет.

В настоящее время учёные работают над тем, чтобы изменить спектр излучения белка с голубого на красный, что поможет визуализировать меченые опухоли с наибольшей эффективностью.

Добавим, что результаты работы красноярских учёных представлены в статье, опубликованной в январе 2015 года в журнале Biochemical and Biophysical Research Communications.