Новые биосенсоры помогут изучать воспалительные процессы

Воспалительные реакции развиваются в нашем организме, когда в него попадают чужеродные агенты или при повреждении тканей. Некоторые специализированные клетки могут удалять потенциально опасные вещества и продукты распада, при этом выделяя биологически активные соединения.

«Поразительно, что клетки нашего организма могут производить даже такое агрессивное соединение, как гипохлорит анион, в быту это вещество мы называем хлоркой. Помимо активных форм хлора в организме вырабатываются и другие соединения со схожими химическими свойствами, которые можно объединить в общую группу гипогалогенных кислот и их производных», — рассказывает Дмитрий Билан, кандидат биологических наук, руководитель группы метаболических основ патологии ИБХ РАН.

При патологиях может развиваться гипогалогенный стресс, в результате которого повреждаются органы и ткани. Чтобы предотвратить катастрофические последствия, необходимо уметь контролировать содержание агрессивных соединений в клетках — здесь не обойтись без молекулярных сенсоров.

Сотрудники Института биоорганической химии имени академиков М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН (Москва) совместно с коллегами из других российских и зарубежных институтов разработали технологию, позволяющую отслеживать динамику гипогалогенных кислот и их производных в клетках и тканях. Их изобретение представляет собой белок из двух функциональных частей: сенсорной, специфично взаимодействующей с гипогалогенными кислотами, и флуоресцентной. Таким образом, свечение биосенсора, который исследователи назвали Hypocrates, изменяется в ответ на колебания концентрации гипогалогенных кислот в исследуемой системе.

Ген белка внедряют в изучаемый организм и таким образом отслеживают развитие гипогалогенного стресса. Разработка показала свою эффективность в воспаленных тканях рыбки данио-рерио и в бактериях, атакуемых иммунными клетками.

«Большинство патологических процессов сопровождается развитием воспалительных реакций. Поэтому создание новых инструментов для исследований в этой области имеет важное значение не только для понимания механизмов в основе того или иного заболевания, но и для разработок терапии лечения. Кроме того, наш инструмент интересен для поиска новых физиологических функций гипогалогенных кислот и их производных», — подводит итог Дмитрий Билан.