Badanie oddziaływań pomiędzy białkami za pomocą grafenu

Badanie oddziaływań pomiędzy białkami za pomocą grafenu

Naukowcy z Chin opracowali metodę badań opartą na grafenie, dzięki której można określać oddziaływania pomiędzy białkami.

W pracy nad lekami opartymi na białkach naukowcy analizują w jaki sposób białka charakterystyczne dla danej choroby oddziałują z wieloma małymi peptydami. Największą trudnością w tych badaniach jest określenie łatwego do wykrycia i mierzalnego sygnału, pojawiającego się w momencie połączenia jednego białka z drugim. Najczęściej stosowaną techniką analityczną jest FRET (ang.: Förster Resonance Energy Transfer - od nazwiska niemieckiego naukowca Theodora Förstera), oparta na mechanizmie przenoszenia energii pomiędzy dwoma chromoforami na drodze innej niż promieniowanie.

Za pomocą FRET mierzy się odległość pomiędzy fluorescencyjnymi cząsteczkami przyłączonymi do białek. Niestety, aby wygenerować za pomocą FRET sygnał świadczący o połączeniu białek często konieczna jest zmiana kształtu białka. Dla zbadania białek, które nie zmieniają kształtu Chun-Hua Lua z Uniwersytetu Fozhou w Chinach do zakończenia peptydu dołączył piren i zmierzył spektrometrem fluorescencję tak powstałego związku. Następnie zmieszał powstały związek z tlenkiem grafenu podczas czego peptyd przyłączył się do grafenu za pomocą pirenu. Tlenek grafenu tłumi sygnał fluorescencyjny pochodzący od peptydu połączonego z pirenem wtedy gdy piren jest ułożony równolegle do płaskiej powierzchni grafenu. W kolejnym etapie do mieszaniny dodaje się badanego białka, jeśli białko przyłączy się do jednego z peptydów uwalniając peptyd połączony z pirenem ponownie pojawia się sygnał fluorescencji.

Chińscy naukowcy przetestowali opracowaną metodę na białku sygnalizującym zakażenie wirusem HIV wraz z ludzkim przeciwciałem, które przyłącza się do tego białka. Okazało się, że wystarczy tylko 200 pM przeciwciała, aby zaobserwować fluorescencję pirenu, co świadczy o połączeniu białka z przeciwciałem i oderwaniu się znaczonego pirenem peptydu.

(pj)