Новое открытие может приблизить следующее поколение основанных на белках фармацевтических препаратов, иногда представляемых как «чудодейственные средства исцеления», к широкому использованию на клетках, подобных показанным здесь структурам, увиденным под микроскопом. Credit: iStock
Ученые сообщают о разработке нового метода доставки в клетку белков. Дело в том, что препараты нового поколения на основе белков, которые иногда расцениваются как «чудодейственные средства исцеления» завтрашнего дня, не могут пересечь биохимический барьер «Вход воспрещен», запрещающий им проникать в клетку и выполнять там свои функции.
Метод, описанный в ежемесячном журнале ACS Chemical Biology, представляет собой новое использование инженерной формы зеленого флуоресцентного белка – одного из самых важных исследовательских инструментов биологических наук, за который в 2008 году была присуждена Нобелевская премия в области химии.
В своей статье Дэвид Лю (David Liu) и его коллеги описывают трудности доставки белков в клетки млекопитающих. По этой причине почти все фармацевтические препараты, являющиеся белками, вынуждены выполнять свою работу вне клеток, активируя поверхностные рецепторы, которые в свою очередь посылают сигналы внутрь клеток. Это ограничение значительно сужает сферу применения белковых препаратов. Лю решил соединить белки с молекулами «суперзаряженного» зеленого флуоресцентного белка (GFP). Чтобы придать GFP очень большой положительный заряд, в нем предварительно была вызвана специальная мутация. Когда гибридные белки сталкиваются с поверхностью клетки, они переносятся внутрь нее отрицательно заряженными молекулами, называемыми протеогликанами.
Лю и его коллеги протестировали гибридные белки на пяти типах клеток и пришли к выводу, что все они очень хорошо выполняют свою работу – переносят белковый груз внутрь клеток. Фактически, заряженные белки делали это в 100 раз лучше, чем другие методы. Более того, доставленные в клетку белки попадали в нужное место, например в ядро или цитоплазму, где и выполняли свои функции.
«Насколько нам известно, это первое сообщение о функциональной доставке фермента в клетки сетчатки in vivo», - констатируют исследователи.
По материалам
Supercharged proteins enter biology’s forbidden zone
