13 января 2022

Новые биосенсоры помогут изучать воспалительные процессы

  • Биосенсорика
  • Иммунология
  • Биохимия
Новые биосенсоры помогут изучать воспалительные процессы
Выделенный и очищенный белковый препарат Hypocrates (в пробирках) и рядом на чашке с агаром растут бактериальные колонии, экспрессирующие ген биосенсора Hypocrates
Источник: Дмитрий Билан

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.

Источник:  Пресс-служба РНФ

Публикации из новости

Hypocrates is a genetically encoded fluorescent biosensor for (pseudo)hypohalous acids and their derivatives
Kostyuk A.I., Tossounian M., Panova A.S., Thauvin M., Raevskii R.I., Ezeriņa D., Wahni K., Van Molle I., Sergeeva A.D., Vertommen D., Gorokhovatsky A.Y., Baranov M.S., Vriz S., Messens J., Bilan D.S., et. al.
Q1 Nature Communications 2022 цитирований: 0