Prijeđite na glavni sadržaj

Novi rad o fluorescentnom obilježavanju proteina istaknut na naslovnici

11.6.2021.

Multidisciplinarni tim znanstvenika s Instituta Ruđer Bošković (IRB) je u novom radu objavljenom u časopisu 'Organic & Biomolecular Chemistry' opisao sintezu serije fluorescentnih boja, koje u strukturi molekule sadrže fotokemijski reaktivnu skupinu. Znanstvenici su pokazali kako ove molekule pokazuju fotokemijsku reaktivnost ovisnu o valnoj duljini. Reakcije su učinkovitije uz pobuđivanje fotonima veće energije pri čemu se boje pretvaraju u vrlo reaktivne čestice koje reagiraju s makrobiomolekulama kao što su proteini.

Novi rad o fluorescentnom obilježavanju proteina istaknut na naslovnici

Da je riječ o vrijednim rezultatima potvrđuje i činjenica da je uredništvo časopisa istaknulo ovaj rad na svojoj naslovnici. Ilustraciju koja predstavlja fotokemijski protokol za fluorescentno obilježavanje proteina izradila je doktorandica Katarina Zlatić, ujedno prva autorica na radu.

Sintetizirani spojevi spadaju u klasu BODIPY boja, što je trgovački naziv za specifičnu skupinu heterocikličkih organskih spojeva, a čija je primjena u fluorescentnoj tehnologiji i mikroskopiji tijekom posljednjih dvadesetak godina značajno porasla.

Nove molekule karakterizira svojstvo da apsorbiraju vidljivo svjetlo u području valnih duljina od 500 do 700 nm, što ih čini primjenjivim u biološkim sustavima jer ih je moguće selektivno pobuditi sa svjetlom koje prolazi kroz tkivo i koje untarstanične molekule ne apsorbiraju.

U fotokemijskoj reakciji ta klasa spojeva stvara vrlo reaktivne međuprodukte, kinon-metide, za koje je poznato da reagiraju s biološki važnim molekulama koje uključuju DNA i proteine.

Međutim, ove nove molekule ne reagiraju kada ih se pobudi vidljivim svjetlom. Pobuđivanje vidljivim svjetlom rezultira samo deaktivacijom uz pojavu zračenja, odnosno fluorescencjom. Nasuprot tome, u slučaju kad za pobuđivanje koristimo zračenja veće energije (<350 nm) dolazi do napučivanja visokoenergetskih stanja koje se deaktiviraju uz nastajanje kinon-metida.

Sinergijom računskih studija i eksperimenata u potpunosti smo objasnili procese do kojih dolazi nakon pobuđivanja molekula. Nadalje, pokazali smo da se reaktivni intermedijeri, kinon-metidi, vežu na proteine te ih je tako moguće fluorescentno obilježiti te vizualizirati uz pomoć gel elektroforeze ili proučavati fluorescencijskom spektroskopijom ili mikroskopijom.

Važno je napomenuti da jedan dio molekula nakon fotokemijskih reakcija ne pokazuje toksičnost te se stoga mogu primijeniti u biologiji te različitim dijagnostikama, za oslikavanje stanica kod izučavanja svjetlosnom mikroskopijom ili za fluorescentno označavanje proteina, dok drugi dio tih boja pokazuje povećanje antitumorskog učinka pri ozračivanju, što ih klasificira kao potencijalne fototerapeutike.

Ovo istraživanje okupilo je multidisciplinarni tim znanstvenika iz tri Zavoda IRB-a, doktorandicu Katarinu Zlatić, Mateja Cindrića, dr. sc. Ivanu Antol i dr. sc. Nikolu Basarića iz Zavoda za organsku kemiju i biokemiju, dr. sc. Lidiju Uzelac i dr. sc. Marijetu Kralj iz Zavoda za molekularnu medicinu te dr. sc. Branku Mihaljević iz Zavoda za kemiju materijala.

Istraživanje je financirano u sklopu projekta Hrvatske zaklade za znanost (HRZZ IP-2019-04-8008) 'Fotokemija: reakcijski mehanizmi i primjene u organskoj sintezi i biologiji', kojeg je HrZZ odobrila dr. Nikoli Basariću prošle godine, a koji je vrijedan skoro milijun kuna.

Kontaktirajte nas

Više informacija

Marijeta Kralj

dr. sc. , Pomoćnik ravnatelja znanstveni savjetnik u trajnom zvanju

Nikola Basarić

dr. sc. , Voditelj laboratorija znanstveni savjetnik

Ova stranica koristi kolačiće

neki od tih kolačića nužni su za ispravno funkcioniranje stranice, dok se drugi koriste za praćenje korištenja stranice radi poboljšanja korisničkog iskustva.

Za više informacija pogledajte naše uvjete korištenja.

  • Kolačići koji su nužni za ispravno funkcioniranje stranice. Moguće ih je onemogućiti u postavkama preglednika.