Електронний язик для аналізу білків
Пейзажі смаку
Електронні носики нюхають вихлопні гази або допомагають контролювати якість їжі. Менш відомо, що для язика також є аналог: електронні язики здатні розпізнавати розчинені речовини. У журналі Angewandte Chemie французькі дослідники зараз представляють новий, особливо простий підхід до електронного язика, який має розрізняти білки.
Біосенсори працюють зі специфічними лігандами, такими як антитіла, які вибірково зв’язують бажану молекулу. Якщо потрібно диференціювати речовини, для кожного необхідно розробити відповідний ліганд - це складна речовина. З іншого боку, з електронними носами або язиками використовується розташування різних «рецепторів», з якими потрібна сполука зв’язується з різною силою. Рецептори чутливі до кількох цільових молекул. Комбінована реакція всіх рецепторів виробляє специфічну модель для кожної з шуканих сполук. Оскільки жоден із рецепторів не повинен бути високоспецифічним, їх можна розвинути набагато швидше та легше.
Група під керівництвом Янься Хоу, Девіда Бонаффе та Тьєррі Лівача тепер хоче ще більше скоротити зусилля, необхідні для розробки та виробництва електронних тростин. Їхні рецептори створені із суміші кількох молекулярних будівельних блоків з різними фізико-хімічними властивостями. Окремі краплі з різним співвідношенням концентрації будівельних блоків наносяться безпосередньо на золоту поверхню детектора. У процесі самоорганізації рецептори створюються у формі крихітних точок молекулярних моношарів різного складу. Дослідники обрали спектроскопію поверхневого плазмонного резонансу як метод виявлення: виміряні електронні коливання (плазмони) змінюються, коли молекули адсорбуються на рецепторах детектора.
Щоб перевірити свій новий принцип язика, дослідників надихнули гепарансульфати на поверхні клітин. Вони розпізнають різні молекули-медіатори, такі як фактори росту, які відіграють роль у багатьох фізіологічних і патологічних процесах. Гепарансульфати — це молекули, виготовлені з будівельних блоків цукру з різними структурами сульфатних бічних груп і різною специфічністю зв’язування. Дослідники синтезували два гепарасульфатоподібні будівельні блоки, один без сульфатних груп і другий. Вони створили систему з дев’яти рецепторів із різних пропорцій змішування та протестували їх із різними білками. Сила відповіді, нанесена на графік відносно відповідного рецептора, забезпечує безперервний профіль або тривимірну характеристику «ландшафту» білка, що дозволяє дуже легко ідентифікувати. Профілі білкових сумішей також можна математично простежити до окремих компонентів.
Зараз дослідники збільшують різноманітність рецепторів у цій першій версії язика за допомогою додаткових будівельних блоків. У майбутньому можна буде також розрізняти дуже схожі білки.
Автор:
Янься Хоу, CEA Grenoble (Франція), http://www.icmmo.u-psud.fr/Labos/LGMM/COM/cv/DB1.php
Прикладна хімія, Постійне посилання на статтю:
http://dx.doi.org/10.1002/ange.201205346
Джерело: Weinheim [Прикладна хімія]
