Инновации в области наук о живом-2009: № 3
3 место по версии The Scientist. Клетки-марионетки
Арсенал исследователей, метящих белки различными красителями для последующего наблюдения за протекающими в клетке процессами, постоянно расширяется, однако до недавнего времени они не имели возможности вмешиваться в эти процессы на молекулярном уровне. В последнее время стали появляться публикации, в которых описаны генетически закодированные светочувствительные системы, позволяющие решать такие задачи, однако большинство из них требует сложных методов белковой инженерии.
Уэнделл Лим и его коллеги из университета Калифорнии (г. Сан-Франциско) нашли оптимальное решение этой проблемы. Обычно светочувствительный растительный белок фитохром и связывающийся с ним фактор взаимодействия фитохрома (phytochrome interaction factor, PIF) под действием красного света образуют комплекс, который перемещается в ядро. Инфракрасное излучение разрушает этот комплекс.
Исследователи модифицировали гены таким образом, что при активации эта пара белков стала перемещаться к мембране клетки. После этого они прикрепили PIF к белку цитоскелета. В результате воздействие направленных пучков света активировало PIF, который, в свою очередь, активировал белок цитоскелета и, таким образом, изменял форму клетки. Результаты этой работы описаны в журнале Nature в статье «Spatiotemporal control of cell signalling using a light-switchable protein interaction».
По словам Лима, фитохром конвертирует энергию света в энергию межбелкового взаимодействия. Исследователи могут соединять PIF с различными белками, что делает систему пригодной для изучения не только управляемых светом реакций, но и других клеточных процессов.
Разработчики передали плазмиды, кодирующие мутантные версии фитохрома и PIF, в Addgene – некоммерческое хранилище плазмид, занимающееся обеспечением исследователей плазмидами, где желающие могут заказать их по цене 65 долларов США за единицу.
№ 2 – быстрая идентификация патогенов
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам The Scientist: Top 10 innovations of 2009 (перейти к вводной статье)