Разработан новый метод «Stick and Glue» для точного отслеживания молекул в клетках

Доктор Томаш Сланина, руководитель исследовательской группы по редокс-фотохимии, и аспирантка Луция Шалькова из Института органической химии и биохимии Праги. Автор: Томаш Беллонь / IOCB Prague

Команда исследователей из Института органической химии и биохимии Праги под руководством доктора Томаша Сланины разработала новый метод мечения молекул флуоресцентными красителями, который превосходит существующие подходы по точности и стабильности. Новая флуоресцентная метка прочно связывается с целевой молекулой и не разрушается даже в сложных условиях внутри живых клеток. Это позволяет учёным надёжно отслеживать меченые молекулы в течение длительного времени, что является преимуществом для исследований в биологии, химии и медицине.

Исследование опубликовано в журнале Angewandte Chemie International Edition.

Как работает новый метод

Новый метод сочетает в себе лучшие черты существующих стратегий — точность и выдающуюся молекулярную стабильность. Флуоресцентное мечение происходит в два этапа. Сначала краситель присоединяется к молекуле в строго определённом месте. Затем под воздействием света присоединённая метка «приклеивается» на место, превращая временную связь в постоянную и химически прочную.

«Мы называем метод "Stick and Glue"! — объясняет Луция Шалькова, первый автор исследования и аспирант. — Представьте себе человека, танцующего с светящейся палочкой. Если палочка не активирована, вы её не видите, и человек может потеряться в толпе — он даже может её уронить. Но как только он её активирует и закрепит на запястье, он её не потеряет, и вы легко сможете определить, где он находится. Наш метод работает аналогично.

Сначала мы присоединяем флуоресцентный краситель, и только после облучения светом стабилизируем его — мы приклеиваем его к целевой молекуле. С этого момента молекулу можно легко отслеживать, и краситель не отваливается. В отличие от других методов, наши светящиеся палочки не оказываются разбросанными по полу в конце вечера.

Колба с флуоресцентно меченым глутатионом. Глутатион — это небольшой трипептид и один из важнейших антиоксидантов в клетках. В исследовании он служил модельной молекулой для тестирования нового метода мечения. Автор: IOCB Prague

Инновационный метод мечения, разработанный в IOCB Prague, предлагает универсальный, точный, щадящий и постоянный способ присоединения флуоресцентных красителей, подходящий как для малых молекул, так и для крупных пептидов и белков. Эти высокостабильные метки позволяют учёным отслеживать движение выбранных биомолекул в клетках и изучать их взаимодействие с окружающей средой.

Технология расширяет возможности для исследований в биологии, химии и материаловедении и может способствовать разработке новых диагностических и терапевтических инструментов.

ИИ: В 2025 году такие разработки особенно актуальны для создания более точных диагностических систем и целевых методов терапии, где важно длительное и стабильное отслеживание биомаркеров.