Unikátní fluorescenční technika umožňuje zobrazit proteinové komplexy

Týmu Radka Šachla se podařilo vyvinout pokročilou fluorescenční techniku, která umožňuje jednotlivé proteinové komplexy detekovat, určit jejich složení a zjistit, zda správně plní svojí funkci.

„Za použití této techniky se nám podařilo prokázat, že protein FGF2 indukující mnoho extracelulárních procesů jako je hojení ran či podpora růstu nádorů a metastází, se v buněčné membráně shlukuje do funkčních jednotek čítajících 7 molekul FGF2. Naopak často se vyskytující trimery a tetramery (jednotky čítající 3 nebo 4 FGF2 molekuly) se ukázaly nefunkční,“ popisuje výsledky výzkumu Radek Šachl, vedoucí oddělení biofyzikální chemie Ústavu fyzikální chemie Jaroslava Heyrovského AV ČR.  

Související

Martin Pokorný

Vědci prokázali účinky nutričního nápoje u…

Martin Pokorný

Revoluční UV rouška českých vědců chrání před…

Výzkum probíhal za dlouholeté intenzivní spolupráce s biologickými experty z univerzity v Heidelbergu. Na novou fluorescenční mikroskopickou techniku upozornil na titulní straně prestižní magazín Analytical Chemistry. Studie na stránkách tohoto významného vědeckého časopisu v oblasti analytické chemie zveřejnil výsledky shrnuje vývoj unikátní fluorescenční techniky, jež umožňuje sledovat v čase seskupování molekul do funkčních proteinových jednotek v modelech buněčných membrán a korelovat tento okamžik s tvorbou membránových pórů. 

Oligomerizace čili shlukování membránových proteinů do multikomponentních jednotek je často rozhodující pro funkci (nebo dysfunkci) mnoha pro život nezbytných proteinů. Například apoptóza, známá také jako programovaná buněčná smrt, je na molekulární úrovni indukována změnou v agregačním chování proteinů a následné tvorbě proteinových komplexů, jež ve finále vyústí ve formaci pórů v mitochondriální membráně.

Často však není vůbec jasné, zda detekované komplexy v membráně jsou opravdu funkční, nebo vznikly jako důsledek nespecifické agregace. Vědci se proto intenzivně snaží vyvíjet specializované zobrazovací techniky pro detekci a charakterizaci komplexů proteinů, jimž je obvykle zcela intuitivně připisována konkrétní funkce.

Vyvinutá technika je schopná sledovat agregaci membránových proteinů v čase a vztah tohoto procesu k změnám v propustností buněčné membrány. Technika se proto může v budoucnu uplatnit např. při výzkumu procesů vedoucím k buněčné smrti či vzniku rakoviny.