Vědci z ÚOCHB AV ČR představili novou metodu značení biomolekul

Vědci z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR pod vedením Tomáše Slaniny vyvinuli nový způsob značení molekul fluorescenčními barvivy, který kvalitou překonává dosud využívané metody. Nová fluorescenční značka zůstává pevně navázaná na cílovou molekulu a nerozpadá se ani v náročných podmínkách uvnitř buněk. Díky tomu lze dlouhodobě a s vysokou spolehlivostí sledovat chování značených molekul, což má význam pro výzkum v biologii, chemii i medicíně. Výsledky studie zveřejnil významný vědecký časopis Angewandte Chemie International Edition.

Značení proteinů a peptidů fluorescenčními barvivy umožňuje vědcům sledovat, kde se označené molekuly v buňce nacházejí a jak se v průběhu času mění jejich chování. Dosud užívané metody mají ale své limity. Fluorescenční značka se často připojí na jinou část molekuly, než je žádoucí, a tím se může narušit její prostorové uspořádání, v krajním případě i biologická funkce. Takto označené molekuly bývají navíc nestabilní a v buněčném prostředí se snadno rozpadají.

„V naší práci jsme využili velmi přesnou metodu značení peptidů, díky níž dokážeme pomocí dvoufázové chemické reakce zahrnující působení světla vytvořit velmi stabilní fluorescenčně značené molekuly,“ říká Tomáš Slanina.

Nový postup z ÚOCHB nabízí kombinaci toho nejlepšího, co je momentálně k dispozici, tedy přesnost a výbornou stabilitu označených molekul. Fluorescenční značení se odehrává ve dvou krocích. Nejdřív se fluorescenční barvivo naváže na molekulu na přesně určeném místě. Poté se pomocí světla navázaná značka přilepí k molekule a vazba se promění z dočasné na trvalou a chemicky odolnou.

„Metodě říkáme Stick and glue! – tedy Přichyť a přilep!“ vysvětluje první autorka studie, doktorandka Lucie Šálková. „Představte si člověka na tanečním parketu, kterému dáte do ruky svítící tyčinku. Dokud ji nerozsvítí, nic neuvidíte, ztratí se v davu a tyčinku může snadno upustit. Když ji ale křupnutím rozsvítí a připne si ji na zápěstí, tak ji jen tak neztratí a vy navíc hned víte, kde tanečníka najít. Podobně funguje i naše metoda značení molekul. Nejdřív k molekulám přichytíme fluorescenční barvivo a teprve po ozáření světlem ho stabilizujeme, přilepíme. Pak je možné molekulu snadno sledovat, aniž by se barvivo odpojilo. Narozdíl od jiných metod naše fluorescenční tyčinky nekončí na konci večera rozházené na podlaze,“ vysvětluje Lucie.

Inovativní postup značení fluorescenčními barvivy z ÚOCHB představuje univerzální, přesný, šetrný a trvalý způsob, jak značku k molekule přilepit, a navíc se dá použít jak pro malé molekuly, tak pro velké proteiny či peptidy. Díky fluorescenčním značkám lze sledovat pohyb vybraných biomolekul v buňkách a jejich interakce s okolím. Technologie rozšiřuje možnosti výzkumu v biologii, chemii i materiálových vědách a může přispět k vývoji nových diagnostických či terapeutických metod.

Původní článek:

Šálková, L., Dunlop, D., Tütüncü, B. B., Knejzlík, Z., & Slanina, T. (2025). Thiosulfonate‐Derived BODIPY “Stick and Glue” strategy for fluorescent thiol labeling. Angewandte Chemie International Edition, e15338. https://doi.org/10.1002/anie.202515338

Ústav organické chemie a biochemie AV ČR / ÚOCHB (www.uochb.cz) je přední mezinárodně uznávaná vědecká instituce, jejímž hlavním posláním je základní výzkum v oblasti chemické biologie a medicinální chemie, organické a materiálové chemie, chemie přírodních látek, biochemie a molekulární biologie, fyzikální chemie, teoretické chemie a analytické chemie. Nedílnou součástí poslání ÚOCHB je přenos výsledků základního výzkumu do praxe. Důraz na mezioborové zaměření výzkumu ústí do řady aplikací v medicíně, farmacii a dalších odvětvích.

Kontakt:

Veronika Sedláčková
ÚOCHB – Komunikace
veronika.sedlackova@uochb.cas.cz
mob: +420 602 160 135

Přečtěte si také

• Ceny Akademie věd vyzdvihnou mimořádné výsledky i popularizaci vědy
• Vyplatí se jít na vysokou školu, když se ekonomice nedaří?
• Sto let staré želvy ožívají v digitálním světě
• Nečekané příběhy parazitů: co jejich křížení prozrazuje o šíření nemocí
• Vědci odhalili systém dálkového ovládání genů v ječmeni
• Výstava Příběh kapky putuje po Ústeckém kraji
• Játra při regeneraci přetvářejí toxický amoniak na látku podporující růst
• Vzdělanější než dědeček? Mezigenerační přenos vzdělání v Evropě
• Vědci pozorovali, jak bakterie rodu bordetella napadají buňky hostitele
• Otevřená věda: středoškolákům se otevírají dveře do Akademie věd ČR