​​Светящийся белок, выделенный из морского рачка Metridia longa, самый маленький из открытых биолюминесцентных ферментов, был впервые использован учеными в тестах на клещевой энцефалит. Одного миллиграмма такого белка может хватить для ста тысяч точных анализов по определению наличия вируса клещевого энцефалита. Результаты исследования опубликованы в журнале International Journal of Molecular Sciences.  
 
Биолюминесцентные белки широко используются в качестве светящихся меток в различных диагностических анализах, например, для выявления сахарного диабета, рассеянного склероза, меланомы и других серьезных заболевании. Несмотря на то, что такие тесты позволяют эффективно диагностировать болезни, ученые не перестают их совершенствовать, стараясь расширить сферы применения, повысить точность и чувствительность. 
 
Исследователи ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» вместе с коллегами из Сибирского федерального университета и Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН использовали самую маленькую в мире светящуюся молекулу, люциферазу морского рачка Metridia longa, как метку в тесте на клещевой энцефалит. Люцифераза Metridia обладает ярким светом, а небольшой размер фермента обеспечивает наиболее оптимальную наработку белка с использованием технологий рекомбинантного синтеза. Технология заключается в производстве белка с использованием гена, который кодирует интересующий белок, и клеток, которые такой белок производят. В этом исследовании ученые использовали клетки гусеницы. 
 
Эффективность современных иммуноанализов на основе биолюминесцентных молекул зависит от составляющих компонентов. Разработанная метка для тест-системы включает в себя две функциональные части. Первая — сконструированная молекула, которая обнаруживает вирус и связывается с ним — антитело. Вторая — светящийся белок, сигнализирующий о произошедшем связывании. 

Для создания подобной тест-системы к вирусу клещевого энцефалита исследователи решили использовать не так давно открытую люциферазу морского рачка Metridia. Это самый маленький из известных естественных светящихся белков, который ответственен за яркую биолюминесценцию морских веслоногих ракообразных. Его преимущество заключается в простоте светоизлучающей реакции, требующей лишь одной синтетической молекулы в качестве субстрата и кислорода. При этом для фермента характерна высокая интенсивность свечения. 
 
Точность разработанного теста проверяли при помощи стандартных наборов, которые используются в санэпидемслужбах для определения клещевого энцефалита. Ученые не выявили расхождений между результатами двух типов тестов. Более того, биолюминесцентное тестирование занимало на полчаса меньше времени. Биологи также отмечают, что небольшой размер люциферазы снижает вероятность ошибок при ее производстве и дает возможность модификации для применения в других тестах. 
 
«Ранее красноярскими биофизиками была разработана метка для определения вируса энцефалита на основе другого биолюминесцентного фермента, люциферазы Renilla. Новая люцифераза по молекулярной массе в два раза меньше, чем описанная ранее метка. Чем меньше репортер, тем легче его произвести и скомбинировать с антителом, в результате меньше факторов будут влиять на свечение молекулы и ее стабильность. Второе достоинство новой метки — она обладает большей биолюминесцентной активностью. Это позволило нам в полтора раза снизить детектируемую концентрацию вируса в пробах, что увеличило точность анализа», — рассказала соавтор работы, научный сотрудник Института биофизики ФИЦ КНЦ СО РАН кандидат биологических наук Марина Дмитриевна Ларионова
 
Ученые отметили, что, согласно расчетам, один миллиграмм созданного гибридного белка может обеспечить более 100 000 измерений. При этом из одного литра культуры генетически модифицированных клеток, в которых нарабатывается светящаяся молекула, исследователи получали от трех до пяти миллиграмм белка. Значит, есть все основания говорить о возможности биотехнологического производства тест-систем на основе люциферазы Metridia longa. Однако следует отметить, что использование такого типа тестов потребует дополнительного оснащения существующих диагностических лабораторий. 
 
Исследование поддержано Российским фондом фундаментальных исследований, Правительством Красноярского края и Красноярским краевым научным фондом. 
 
Группа научных коммуникаций ФИЦ КНЦ СО РАН 

На фото: пробирка с биолюминесцентным белком ​​​


Источники

Красноярские ученые сделали тест на клещевой энцефалит из светящейся молекулы
Наука в Сибири (sbras.info), 06/08/2020
Из самой маленькой в мире светящейся молекулы сделали тест на клещевой энцефалит
Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук (ksc.krasn.ru), 06/08/2020
Красноярские ученые из светящейся молекулы сделали тест на клещевой энцефалит
Сибирское агентство новостей (sibnovosti.ru), 06/08/2020
Красноярские ученые из светящейся молекулы сделали тест на клещевой энцефалит
Seldon.News (news.myseldon.com), 06/08/2020
В России первыми создали тест на клещевой энцефалит из мельчайшей светящейся молекулы
ТАСС, 06/08/2020
В России первыми создали тест на клещевой энцефалит из мельчайшей светящейся молекулы
Seldon.News (news.myseldon.com), 06/08/2020
Сибирские ученые создали тест на клещевой энцефалит на основе белка мельчайшей молекулы
Seldon.News (news.myseldon.com), 06/08/2020
Красноярские ученые сделали тест на энцефалит из мельчайшей молекулы
Аргументы и Факты (krsk.aif.ru), 06/08/2020
Сибирские ученые создали тест на клещевой энцефалит на основе белка мельчайшей молекулы
Тайга.инфо (tayga.info), 06/08/2020
Светящийся морской рачок поможет в диагностике клещевого энцефалита
НИА Красноярск (24rus.ru), 06/08/2020
Российские ученые создали тест на энцефалит из мельчайшей молекулы
ТК Звезда (tvzvezda.ru), 06/08/2020
Сибирские ученые создали тест на энцефалит из морского рачка
Sibnet.ru, 06/08/2020
Светящийся морской рачок поможет в диагностике клещевого энцефалита
Gorodskoyportal.ru/krasnoyarsk, 06/08/2020
Красноярские ученые сделали тест на энцефалит из мельчайшей молекулы
Gorodskoyportal.ru/krasnoyarsk, 06/08/2020
Ученые создали тест на энцефалит из мельчайшей светящейся молекулы
Babybynature.ru, 06/08/2020
Ученые создали тест на энцефалит из мельчайшей светящейся молекулы
Российская газета. СФО (rg.ru), 06/08/2020
Светящийся морской рачок поможет при диагностике клещевого энцефалита
MediaPotok (potokmedia.ru), 06/08/2020
Сибирские ученые создали тест на клещевой энцефалит на основе белка мельчайшей молекулы
News-Life (news-life.pro), 06/08/2020
Красноярские ученые создали уникальный тест на клещевой энцефалит
ИА 1-LINE (1line.info), 06/08/2020
Ученые создали тест на энцефалит из мельчайшей светящейся молекулы
Рамблер/новости (news.rambler.ru), 06/08/2020
Российские ученые создали тест на энцефалит из мельчайшей молекулы
Рамблер/новости (news.rambler.ru), 06/08/2020
Российские ученые создали тест на энцефалит из мельчайшей молекулы
News-Life (news-life.pro), 06/08/2020
Ученые: Светящийся морской рачок поможет в диагностике клещевого энцефалита
Seldon.News (news.myseldon.com), 06/08/2020
Красноярские ученые создали из крошечной молекулы тест на клещевой энцефалит
Московский Комсомолец # Красноярск (kras.mk.ru), 06/08/2020
Уникальный тест на основе светящегося белка облегчит выявление клещевого энцефалита
MEDdaily (meddaily.ru), 06/08/2020
Уникальный тест на основе светящегося белка облегчит выявление клещевого энцефалита
Newsmir.info, 06/08/2020
Красноярские ученые сделали тест на энцефалит из крошечной светящейся молекулы
НГС.Красноярск (ngs24.ru), 06/08/2020
Светящийся морской рачок диагностирует клещевой энцефалит
Live24.ru, 06/08/2020
В России первыми создали тест на клещевой энцефалит из мельчайшей светящейся молекулы
Зеленоград info (зеленоград-инфо.рф), 06/08/2020
Самые маленькие светящиеся молекулы будут выявлять клещевой энцефалит
News-Life (news-life.pro), 06/08/2020
Самые маленькие светящиеся молекулы будут выявлять клещевой энцефалит
Экономика сегодня (rueconomics.ru), 06/08/2020
Самые маленькие светящиеся молекулы будут выявлять клещевой энцефалит
123ru.net, 06/08/2020
Сибирские ученые из светящейся крошечной молекулы рачка создали тест на клещевой энцефалит
БезФормата Омск (omsk.bezformata.com), 06/08/2020
Сибирские ученые создали тест на клещевой энцефалит на основе белка мельчайшей молекулы
Город финансов (gorodfinansov.ru), 06/08/2020
Сибирские ученые из светящейся крошечной молекулы рачка создали тест на клещевой энцефалит
Om1.ru, 06/08/2020
Из самой маленькой в мире светящейся молекулы сделали тест на клещевой энцефалит
Российский фонд фундаментальных исследований (rfbr.ru), 06/08/2020
Сибирские ученые из светящейся крошечной молекулы рачка создали тест на клещевой энцефалит
Gorodskoyportal.ru/omsk, 06/08/2020
Один миллиграмм на 100 тысяч: в Красноярске ученые из самой маленькой в мире светящейся молекулы сделали тест на клещевой энцефалит
Комсомольская правда (krsk.kp.ru), 06/08/2020
Сибирские ученые сделали тест на клещевой энцефалит из биолюминесцентного белка
Сибирское отделение Российской академии наук (sbras.ru), 07/08/2020
Красноярские ученые сделали тест повышенной точности на клещевой энцефалит
Научно-инновационный портал СФУ (research.sfu-kras.ru), 07/08/2020
Красноярские ученые сделали тест повышенной точности на клещевой энцефалит
Сибирский федеральный университет (sfu-kras.ru), 07/08/2020
Сибирские ученые создали тест на клещевой энцефалит на основе белка мельчайшей молекулы
1k.com.ua, 07/08/2020
Уникальный тест на основе светящегося белка облегчит выявление клещевого энцефалита
БУ Центральная городская больница Минздрава Чувашии (cheb-cgb.med.cap.ru), 07/08/2020
В России ученые сделали тест на клещевой энцефалит из светящейся молекулы
ИА НатПресс (natpress.net), 09/08/2020
В России ученые сделали тест на клещевой энцефалит из светящейся молекулы
Newstes.ru, 09/08/2020
В России ученые сделали тест на клещевой энцефалит из светящейся молекулы
Eadaily.com, 09/08/2020
В России ученые сделали тест на клещевой энцефалит из светящейся молекулы
Infotime (infotime.co), 08/08/2020
В России ученые сделали тест на клещевой энцефалит из светящейся молекулы
Город финансов (gorodfinansov.ru), 08/08/2020
Это интересно. Красноярские ученые сделали тест на клещевой энцефалит из светящейся молекулы
Природа Сибири (prirodasibiri.ru), 10/08/2020
Самый маленький биолюминесцентный фермент использовали в тесте на клещевой энцефалит
Индикатор (indicator.ru), 10/08/2020
Самый маленький биолюминесцентный фермент использовали в тесте на клещевой энцефалит
Seldon.News (news.myseldon.com), 10/08/2020
Из самой маленькой в мире светящейся молекулы сделали тест на клещевой энцефалит
Научная Россия (scientificrussia.ru), 12/08/2020

Похожие новости

  • 12/01/2021

    В новой лаборатории ТПУ по мегагранту будут разрабатывать материалы для борьбы с раком и атеросклерозом

    ​​В Томском политехническом университете в 2021 году на средства мегагранта правительства РФ будет создана лаборатория пьезо- и магнитоэлектрических материалов. Возглавит ее профессор Университета Авейру (Португалия) Андрей Холкин (индекс Хирша 55).
    827
  • 10/04/2019

    Сибирские ученые разрабатывают новый способ выявления рассеянного склероза

    Сибирские ученые предложили быстрый и недорогой способ выявления рассеянного склероза на основе аптамеров и биолюминесцентных белков. Для проведения анализа пациенту будет достаточно сдать кровь. Результаты исследования опубликованы в журнале Analytica Chimica Acta.
    1589
  • 03/02/2021

    Программа мероприятий, посвященных Дню российской науки

    ​Ежегодно 8 февраля российское научное сообщество отмечает свой профессиональный праздник — День российской науки. ​ По традиции к этой дате в институтах и вузах, находящихся под научно-методическим руководством Сибирского отделения РАН, приурочены научно-популярные мероприятия: дни открытых дверей, экскурсии, лекции и так далее.
    2284
  • 28/01/2020

    «Открытую лабораторную» проведут в День российской науки

    ​8 февраля состоится четвертая по счету просветительская акция «Открытая лабораторная». Каждый желающий сможет проверить свою картину мира с точки зрения передовых естественно-научных знаний. Поучаствовать в «Лабе-2020» можно будет как офлайн, так и онлайн на сайте laba.
    2429
  • 04/08/2020

    Лето исследований. Сразу несколько экспедиций отправились в Арктику

    Совместный проект ЮНЕСКО и Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова — плавучий университет, научно-исследовательское судно «Академик Николай Страхов» вошло в акваторию Баренцева моря, где более 20 студентов из МГУ и других российских вузов при поддержке Министерства образования и науки России будут изучать перспективы нефтегазоносности этого района.
    1541
  • 12/11/2020

    Митохондриальный геном лиственницы оказался самым большим в мире

    Ученые из России проанализировали митохондриальный геном (митогеном) лиственницы. Оказалось, что он самый большой среди всех известных живых организмов. Митогеном находится в митохондриях — своего рода «энергетических станциях» клеток.
    1097
  • 30/04/2019

    Красноярские ученые разработали нетоксичный биопластик

    ​Красноярские ученые при участии коллег из Индии создали разновидность биоразрушаемого полимера с улучшенными технологическими свойствами, изделия из которого нетоксичны и способны сохранять пластичность до полугода.
    1678
  • 22/09/2016

    В Новосибирске планируют создать клинику для лечения методом БНЗТ

    ​Новосибирский государственный университет в сотрудничестве с российскими и зарубежными научными организациями работает над реализацией масштабного проекта по созданию клиники для лечения глиобластомы мозга и других онкологических заболеваний с помощью метода бор-нейтронозахватной терапии и ускорительного источника нейтронов Института ядерной физики им Г.
    5164
  • 14/09/2021

    III школа молодых учёных «Проточная цитометрия и молекулярная филогения растений» пройдёт в АлтГУ

    ​24 сентября в Алтайском государственном университете на базе лаборатории биоинженерии приступит к работе III школа молодых ученых «Проточная цитометрия и молекулярная филогения растений». Организуемая совместно с Институтом химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, школа по традиции включена в программу III Международного биотехнологического симпозиума «Bio-Asia – 2021».
    225
  • 12/01/2021

    В разработке новой технологии изготовления полимерных трубок участвуют исследователи СибГУ им. М.Ф. Решетнева

    ​Во время рабочего визита в СибГУ им. М.Ф. Решетнева в конце декабря 2020 г. замминистра науки и высшего образования РФ Петр Кучеренко осмотрел выставку научных проектов 2020 года, выполняемых исследователями университета.
    1069