Простой тест, позволяющий мгновенно устанавливать факт изменения уникальной трехмерной структуры белка, разработан химиками Стенфор - Гранит науки - 2005-03-28

У микрофона Марина Аствацатурян! Каждый белок – от альбумина до тестостерона – скручен в уникальную объемную структуру, которая обеспечивает его правильную работу. Работа по изобретению цветного теста, сообщающего о состоянии молекулы белка - свернута она или развернута – опубликована в журнале Chemistry and Biology профессором Стенфордского Университета (Stanford University’s Department of Chemistry) Ричардом Заре (Richard N.Zare) и его коллегами на прошлой неделе. «Мы сделали простой и недорогой сенсор для определения изменения конформации белка» - говорит главный автор статьи профессор Заре, поясняя, что новый сенсор обеспечит биомедицинские исследования быстрым и доступным методом определения антител и других, имеющих отношение к различным заболеваниям, белков. Работает этот тест в принципе так же, как обычный рН тест, определяющий кислотность воды.

В своих экспериментах Заре с аспирантами получили раствор с частицами золота наноразмеров и белком цитохромом С – это излюбленная модель биохимиков. «Мы выбрали золотые наночастицы, потому что их просто получить, легко контролировать и затраты на них оправданы», к тому же «золотые наночастицы никогда еще прежде не использовались для исследования конформационных изменений белков» - пишут ученые. Сначала экспериментальный золото-цитохромный раствор был розово-красного оттенка с рН около 10 (как у средства от изжоги), но когда к нему по каплям стали добавлять соляную кислоту, раствор стал менять окраску, превратившись по достижении кислотности 5.8 в фиолетовый, а при рН 4 в светло-голубой (это кислотность столового вина). Последующий анализ показал, что добавление соляной кислоты, как и следовало ожидать, привело к изменению трехмерной структуры белка цитохрома С. В результате золотые наночастицы, покрытые цитохромом С, начали слипаться, а цвет раствора по мере возрастания кислотности менялся с красного на голубой. Но что действительно поразило исследователей, так это обратимость процесса. При повышении рН с 4 до 10 раствор из голубого становился снова красным, что указывало на возвращение молекул цитохрома С к исходной трехмерной структуре. Фактически, в результате этих экспериментов было показано, что присоединенный к золотой пленке цитохром С может сворачиваться, разворачиваться и снова сворачиваться бесконечное количество раз, в зависимости от кислотности раствора, что делает всю систему идеальным инструментом для определения конформационных изменений в белках. При налаживании массового производства подобных белково-наночастичных сенсоров антитела и другие свидетельства переносимой или перенесенной инфекции смогут определяться в крови быстро и недорого – считает профессор Заре.