Brněnští vědci jsou o krok dál ve výzkumu nádorů. Pomohly světélkující hlubokomořské krevety
Jak funguje světélkující enzym, které mají hlubokomořské krevety, zjistili vědci Masarykovy univerzity společně s kolegy z Mezinárodního centra klinického výzkumu FNUSA. Díky zjištěním se jim dokonce podařilo světlo zesílit. Přitom až donedávna byl tento princip pro výzkumníky záhadou. Nové poznatky pak výzkumníci uplatní při zkoumání lidských buněk i testování nových léků.
Světélkující enzym hlubokomořských krevet byl pro vědce dlouhou dobu velkou neznámou
Odhalit podstatu enzymu luciferázy, který dává živočichům schopnost světélkovat, se nedávno podařilo vědcům z Brna. Výzkumníci jej izolovali z hlubokomořských krevet, které ho používají jako obranu proti svým nepřátelům. Díky své malé velikosti je vědci enzym nazývaný nanoluciferáza s oblibou používán pro neinvazivní zobrazování nejrůznějších biologických dějů.
„Nicméně i přes velkou oblibu nanoluciferázy doposud nebyl znám molekulární princip, jak tato nejzářivější luciferáza produkuje světlo,“ uvedl vedoucí výzkumného týmu Martin Marek z Loschmidtových laboratoří Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity.
Brněnský výzkumný tým jako první připravil intenzivnější světlo
Markův výzkumný tým ale v laboratořích nanoluciferázu biochemicky připravil a pochopil tak podstatu toho, jak nanoluciferáza svítí. „A díky tomu jsme pak mohli v molekule nanoluciferázy provést strukturní změny, které vedly k jejímu katalytickému vylepšení,“ dodávají členové výzkumného týmu Jana Horáčková a Daniel Pluskal, díky nimž tento enzym svítí mnohem intenzivněji.
Na to, jak efektivitu upravené luciferázy změřit a vyhodnotit, přišel Tomáš Bárta, vedoucí výzkumné skupiny Stem Cell Biology and Vision Research na Lékařské fakultě Masarykovy univerzity. „Ve spolupráci s Martinem Markem jsme získali sekvenci modifikovaného genu pro nanoluciferázu, tuto sekvenci jsme začlenili do lidských buněk. Pomocí námi vyvinutého přístroje jsme podrobně zkoumali aktivitu této upravené luciferázy. A výsledky nám ukázaly, že modifikovaná forma je mnohem aktivnější," vysvětlil Bárta.
Využití světélkujícího enzymu je velmi široké
Enzym nanoluciferáza se dnes používá například při monitorování jednotlivých buněk či virů. „Díky ní můžeme vidět, jak se v organismu šíří metastázující buňky nebo jak jím prostupuje virová infekce. Biologické procesy tak můžeme monitorovat v čase i prostoru," dodal vedoucí výzkumného týmu Martin Marek. Do budoucna by enzym ale mohl posloužit při testování nových léčiv nebo při výzkumu lidských buněk a nádorů.
