Устройство жизни на микроскопическом уровне – это насыщенный и суетливый мир: ткани построены из собранных в клубочки клеток, покрытых сигнальными молекулами. Эти молекулы, взаимодействуя друг с другом, передают клеткам информацию о состоянии всей ткани, подсказывают, нужно ли клеткам делиться и предупреждают об инфекционной или стрессовой опасности

Одной из крупнейших задач современной биологии является глубинное понимание тонких механизмов клеточной и межклеточной организации. Недавно ученым из Университетского Колледжа в Дублине (Ирландия) удалось научиться наблюдать очень слабые, но весьма значимые взаимодействия между белками, отвечающими за межклеточное взаимодействие.

Джил Ли, профессор в области бионанотехнологии и физической химии Университетского Колледжа в Дублине (Ирландия). Его разработки посвящены новым чувствительным методам прямого измерения межмолекулярных взаимодействий (атомной силовой микроскопии, микропипетированию, проточным камерам сгорания, оптическим и магнитным пинцетам)

Аппаратурное обеспечение нового подхода к исследованию опирается на современный метод микроманипуляции единичными молекулами с помощью магнитных эффектов, известный как магнитный пинцет. В процессе исследования замеряются нано- и пиконьютоновые значения сил взаимодействия между биологическими молекулами в присутствии мельчайших магнитных частиц, подвергаемых воздействию магнитного поля.

Чувствительность этого метода позволяет ученым «разглядеть» силы связывания между отдельными молекулами, а полученная информация вносит существенный вклад в понимание клеточных процессов и механизмов возникновения заболеваний.

В своей работе Джил Ли (Gil Lee) и его коллеги наблюдали детали взаимодействия между классической парой белков: иммуноглобулином G (компонент иммунной системы, отвечающий за выявление чужеродных молекул и являющийся белковой основой большинства антител) и протеином А (белок клеточной поверхности, также выполняющий контролирующие и защитные функции). С помощью новых сверхпарамагнитных частиц, изготовленных именно для этого исследования, а также варьирования чувствительности магнитного пинцета ученые выявили два независимых участка связывания между исследуемыми биологическими молекулами, в одном из которых проявляется сильное связывание белков, а в другом – слабое. Работа ученых продолжается для определения функциональной значимости обнаруженных эффектов.

Ученые особенно подчеркивают роль использования магнитного пинцета в исследованиях такого рода, а также быстроту метода, его чувствительность к выявлению очень слабых биомолекулярных взаимодействий и точность в характеризации сильных взаимодействий.

Мария Костюкова