Сотрудники Рокфеллеровского университета (США) показали, как можно использовать флуоресцентную микроскопию для уточнения структуры белковых комплексов.

«Наша методика позволяет определить, как компоненты крупных комплексов располагаются друг относительно друга, — говорит руководитель работ Сэнфорд Саймон (Sanford Simon). — Мы рассматривали ядерные поры, но в область применения методики должны попадать и другие белковые структуры, вовлечённые в транскрипцию ДНК, синтез протеинов или репликацию вирусов».

Комплекс ядерной поры, упомянутый учёным, представляет собой сложно устроенное регулируемое образование, в которое входят отдельные белки (нуклеопорины). Поры такого типа играют роль транспортных каналов, соединяющих ядро с цитоплазмой клетки. В сечении они напоминают колесо со спицами, закреплённое на ядерной оболочке.

Исследования этого комплекса начались довольно давно, и общая его структура известна. Новая методика не откроет ничего кардинально нового, но заполнит интервал между электронной микроскопией и рентгеноструктурным анализом: последний позволяет детально рассмотреть лишь отдельные небольшие участки, а электронная микроскопия имеет сравнительно низкое разрешение, хотя и даёт возможность оценить общий вид комплекса.

Рис. 1. Фотография ядерных пор и их строение (иллюстрация Pearson Education, Inc.).

В проведённых американцами экспериментах были задействованы клетки дрожжей и человека. Прикрепив флуоресцентные метки (зелёный флуоресцентный белок) к компонентам комплекса ядерной поры, биологи облучали образцы поляризованным светом. В этом случае испускаемое излучение также оказывается поляризовано; поскольку комплекс имеет ось симметрии, а некоторые данные о его структуре уже собраны, по характеристикам регистрируемого флуоресцентного сигнала можно составить представление о расположении элементов белковой структуры.

В случае клеток человека авторы, к примеру, составили схему расположения ключевых составляющих комплекса ядерной поры, так называемых Y-образных подкомплексов.

Необходимо отметить, что флуоресцентная методика имеет одно важное преимущество: она позволяет наблюдать за живыми клетками.

«Мы хотим выяснить, что происходит в тот момент, когда сквозь пору проходят другие протеины, — делится планами г-н Саймон. — Иными словами, нам хотелось бы рассмотреть пору в её активном состоянии и проследить за возможными изменениями ориентации нуклеопоринов».

Структура комплекса ядерной поры дрожжей, рассчитанная в 2007 году:

Полная версия отчёта опубликована в издании Biophysical Journal.