Российские биологи увеличили яркость флуоресцентного белка в четыре раза для "подсветки" человеческих клеток

Яркость науки в новом свете

Российские молекулярные биологи разработали и подробно изучили измененную версию флуоресцентного белка, который излучает свет в инфракрасном диапазоне. Это достижение позволило увеличить его яркость в четыре раза. Информация об этом была распространена Центром научной коммуникации МФТИ.

"Мы расшифровали структуру флуоресцентного белка iRFP713, а коллеги из Санкт-Петербурга показали, что изучавшийся вариант в комплексе с молекулами фикоцианобилина обладает уникальной яркостью при применении в клетках человека. Благодаря новым данным стало понятнее, почему белок столь эффективен, и появилась возможность для рационального дизайна улучшенных вариантов", - пояснил старший научный сотрудник МФТИ Иван Гущин, чьи слова приводит Центр научной коммуникации вуза.

Специалисты в области науки на протяжении последних десятилетий активно применяют различные флуоресцентные белки для визуализации органов тела и отдельных клеток, что позволяет изучать происходящие в них биологические процессы. За обнаружение первой такой молекулы, белка GFP, в 2008 году была присуждена Нобелевская премия по химии. За прошедшие годы биологи и химики создали сотни модификаций этой молекулы и подобных ей пептидов, способных светиться как в видимой, так и в инфракрасной части спектра.

Ранее ученые уже создавали измененную версию широко известного флуоресцентного белка iRFP713. Его исходный вариант мог светиться в ближнем инфракрасном спектре при соединении с молекулой биливердина - зеленого пигмента. Проблема заключалась в том, что биливердин образуется в печени, селезенке и костном мозге человека, что усложняло применение пептида iRFP713 в лабораторных исследованиях.

Исследователи из МФТИ и Института цитологии РАН, расположенного в Санкт-Петербурге, устранили этот недостаток, создав новую модификацию iRFP713. В структуру белка были внесены всего две точечные мутации. Это привело к тому, что белок стал гораздо активнее связываться с фикоцианобилином - еще одним ароматическим соединением группы тетрапирролов, имеющим четыре углеводородных кольца, вместо биливердина.

Как сообщается со ссылкой на ТАСС Наука, эксперименты, проведенные на культурах человеческих клеток, показали, что новая форма белка превосходит оригинальную версию iRFP713 по яркости свечения примерно в четыре раза. Это существенно расширяет потенциал его использования в биологических исследованиях. Кроме того, раскрытые учеными различия в поведении биливердина и фикоцианобилина, как подытожили Гущин и его коллеги, открывают путь к созданию еще более эффективных инструментов для детального изучения внутриклеточных процессов.

Как сообщалось ранее, 17 сентября 2025 года Центр научной коммуникации МФТИ сообщил о создании российскими специалистами новой методики. Эта разработка, в которой участвовал старший научный сотрудник МФТИ Михаил Слотвицкий, позволяет оперативно и без вмешательства проверять состояние донорских сердец. Используя оптические индикаторы, методика способствует росту числа успешных трансплантаций, обнаруживая проблемы на более ранних стадиях, чем существующие медицинские методы.