Zielone światło dla nowych sond obrazujących
Odkrycie białka zielonej fluorescencji (GFP) znalazło liczne zastosowania w biologii komórkowej i molekularnej, rewolucjonizując wiele obszarów nauk przyrodniczych. GFP i inne białka fluorescencyjne (XFP) nadają się do tworzenia czujników optycznych dostarczających informacji o szerokiej gamie właściwości komórek i procesów tam zachodzących. Niemniej sondy będące obecnie w użyciu reagują jedynie na środowiskowe zmiany optycznych właściwości fluoroforów, przekształcając zmiany we właściwościach komórki w optycznie wykrywalny sygnał. Zespół projektu "Nowa klasa genetycznie kodowanych czujników funkcji i struktury białek błon" (MemsSensors) zasugerował, że istnieje jeszcze inna klasa sond. Członkowie tego finansowanego przez UE zespołu postanowili dowieść słuszności tej hipotezy, dostarczając teoretycznych podstaw do skonstruowania i użytkowania takich sond. W tej nowej klasie sond są wykorzystywane właściwości planarne fluoroforu XFP, ponieważ jego właściwości optyczne są anizotropowe, tzn. zależne od kierunku. Na przykład po przyczepieniu do błony komórkowej nawet małe zmiany w orientacji fluoroforu powinny wywołać wyraźne zmiany w obserwowanej fluorescencji. Uczestnicy projektu ustanowili szereg celów, aby dowieść, że anizotropia fluoroforu może służyć za podstawę różnych genetycznie kodowanych czujników aktywności i struktury białek błony. Stworzenie białka fluorescencyjnego czułego na napięcie (VSFP) stanowiło wstępny dowód na istnienie tego zjawiska i możliwość jego wykorzystania. Osiągnięcia naukowe tego finansowanego przez UE projektu pokazały, że anizotropię fluoroforu można zaobserwować u dużej liczby białek błony w żywych komórkach. Naukowcy stworzyli technikę obrazowania na potrzeby eksperymentów, które dostarczyły danych ilościowych o strukturze i funkcji białek błony. Osiągnięcie to, mające zastosowanie w dużej liczbie białek, ma duże znaczenie naukowe i komercyjne. Technika ta może ułatwić prace rozwojowe nad użytecznym białkiem VSFP do wykrywania impulsów napięciowych przenoszących informacje w żywych neuronach. Uzyskany wynik może zrewolucjonizować prace badawcze w dziedzinie neuronauki. Zrealizowano także inny ważny cel, tworząc urządzenie umożliwiające precyzyjną obserwację zmian konformacyjnych w białkach w submilisekundowej skali czasu. Urządzenie to oraz stosowana w nim metoda mikroskopowa zostały opatentowane w Czechach, a jego stosowanie jest rozpatrywane pod kątem patentu chronionego na mocy Układu o Współpracy Patentowej (PCT). Wyniki projektu zaprezentowano na różnych spotkaniach naukowych, a szereg artykułów naukowych przedłożono do publikacji. Osiągnięcia projektu MemsSensors mogą zrewolucjonizować prace badawcze w dziedzinie neuronauki.
