Định vị protein bằng công cụ nanobody

Viết bởi huib - 12/12/2019

KHOA HỌC CÔNG NGHỆ

Tags

Viện Công nghệ sinh học

Các nhà nghiên cứu thuộc Trung tâm Biozentrum, Đại học Basel (Thụy Sĩ) đã phát triển một phương pháp mới trong đó protein có thể được vận chuyển đến một vị trí mới trong tế bào. Công cụ mới này cho phép các nhà khoa học nghiên cứu chức năng của protein tùy thuộc vào vị trí của chúng bằng cách sử dụng các nanobody (mảnh kháng thể siêu nhỏ). Công cụ này có thể được ứng dụng cho nhiều loại protein và lĩnh vực sinh học phát triển khác nhau. Nghiên cứu đã được công bố trên Tạp chí khoa học eLife.

Hiện nay, nhóm nghiên cứu của Markus Affolter đang tìm hiểu xem quá trình nào kiểm soát sự phát triển và tăng trưởng của cánh ruồi giấm Drosophila, trong đó tập trung vào các protein kiểm soát quá trình tăng trưởng. Như vậy, không chỉ thành phần của protein là quan trọng, mà cả vị trí hiện diện của chúng cũng có thể ảnh hưởng đến chức năng protein. Công cụ nanobody mới của nhóm tác giả Affolter cho phép di chuyển protein mong muốn và do đó có thể nghiên cứu chức năng của chúng phụ thuộc vào vị trí cố định.

Công cụ mới cho tất cả các protein liên kết với GFP

Quá trình tái định vị các protein quan tâm đòi hỏi phải được đánh dấu bằng protein phát huỳnh quang màu xanh lá (GFP). Sau đó, các nanobody kháng GFP, những mảnh kháng thể nhỏ có nguồn gốc từ lạc đà, được sử dụng để liên kết và di chuyển các protein gắn GFP đến một địa điểm mới trong cơ thể sống. Bản thân nanobody được liên kết với một protein tín hiệu xác định đích đến của protein đích. Nhờ đó, nanobody đưa protein được gắn GFP vào một vị trí mới. Ngay cả khi không biết chính xác thành phần và cấu trúc của protein, nó vẫn có thể gắn với GFP và kiểm soát vị trí đích bằng cách sử dụng các nanobody.

Tái định vị nhân tạo với nanobody

Các nhà nghiên cứu đã có thể chuyển protein đến một vị trí mới, bên trong hoặc bên ngoài tế bào. Bằng cách vận chuyển protein đến các vị trí mới, các tác giả có thể quan sát xem chức năng của chúng có thay đổi hay không và liệu sự phát triển có bị ảnh hưởng hay không. Cho đến nay, các nhà khoa học vẫn bị hạn chế trong việc di chuyển protein. Tuy nhiên, công cụ nanobody mới giúp thay đổi vị trí của tất cả các protein được gắn GFP một cách dễ dàng và hiệu quả và từ đó có thể khám phá các chức năng của chúng. Nhóm nghiên cứu của tác giả Affolter đã thành công trong việc đánh giá sự phát triển của cánh ruồi giấm Drosophila bằng công cụ nanobody này. Bằng cách gắn với phân tử tín hiệu Dpp trong các nghiên cứu phụ thuộc vị trí, các nhà khoa học đã xác định chính xác hơn ảnh hưởng của protein đối với sự phát triển của cánh.

Trong tương lai, công cụ nanobody mới có thể được sử dụng cho nhiều nghiên cứu về sự phát triển của cơ quan và trong các lĩnh vực khác của sinh học phát triển. Với cách tiếp cận này, sự tăng trưởng và phát triển của các tế bào và cơ quan khác nhau có thể được nghiên cứu chi tiết hơn.