Лаборатория Кая Джонссона в EPFL, во главе с Альберто Шеной и Рудольфом Гриссом, смогли добавить маленький химический признак на люциферазе фермента, которая производит свет светлячков. Признак обнаруживает целевой белок, и люцифераза выделяет световой сигнал, который может быть замечен с невооруженным глазом.
Команда доказала экспертные знания в этой области: в 2014 они развивали быструю и легкую контролирующую препарат молекулу, которая привела в компанию по запуску, Lucentix. Думая вне коробки, они обошли боли разработки белка в целом: вместо того, чтобы видоизменить люциферазу, чтобы сделать его чувствительным для целевого белка – который потребовал бы огромного труда – они просто приложили его к маленькому химическому признаку.
Признак действует как выключатель: это блокирует люциферазу, препятствуя тому, чтобы он произвел свет. Когда признак обнаруживает свой целевой белок, он свойственен этому вместо этого, удаляя блок от люциферазы. В результате люцифераза бесплатная включить огни, который является сигналом, что цель была найдена.
Короче говоря, ученые создали химическое решение для биологической проблемы.«Вы можете думать о теговой люциферазе как о молекуле киборга», говорит Кай Джонссон. «Наполовину био, половина синтетического продукта.
Как Вы могли сделать люциферазу чувствительной к присутствию другого белка только посредством мутаций? Это – большая работа. С этой химической уловкой все, о чем мы должны волноваться, проектирует соответствующий признак, который может признать целевой белок».Активация люциферазы, когда это обнаруживает свой целевой белок, достаточно существенная, чтобы видеть с невооруженным глазом.
Это означает, что система не требует дорогие и сложные устройства считывания.Но успех имеет более широкие последствия. «Это – обобщенный дизайн», говорит Кай Джонссон. «Это показывает, как Вы можете эксплуатировать синтетическую химию, чтобы создать сложные белки биодатчика».