p Pesquisadores do Molecular Biossensor and Imaging Center (MBIC) da Carnegie Mellon University estão aumentando o brilho em um grupo de sondas fluorescentes chamadas de fluoromódulos, usadas para monitorar atividades biológicas de proteínas individuais em tempo real. Este último avanço aprimora sua tecnologia de módulo de flúor, fazendo com que brilhe uma ordem de magnitude mais brilhante do que as proteínas fluorescentes típicas. Os novos fluoromódulos são cinco a sete vezes mais brilhantes do que a proteína fluorescente verde aprimorada (EGFP), um desenvolvimento que abrirá novos caminhos para a pesquisa. p Em um artigo publicado online no Jornal da American Chemical Society , Os pesquisadores da MBIC revelam uma nova classe de corantes fluorogênicos à base de dendron, chamados de "corantes, "que amplificam o sinal emitido por seus fluoromódulos.

p "Usando conceitos emprestados da química, os mesmos conceitos usados ​​em coisas como pontos quânticos e células solares de coleta de luz, conseguimos criar uma estrutura que funciona como uma antena, intensificando a fluorescência de todo o fluoromódulo, "disse Marcel Bruchez, professor associado de pesquisa de química e diretor do programa MBIC.

p Os fluoromódulos da MBIC são constituídos por um corante denominado fluorogênio e uma proteína ativadora de fluorgen (FAP). O FAP é geneticamente expresso em uma célula e ligado a uma proteína de interesse, onde permanece escuro até entrar em contato com o fluorogênio associado. Quando a proteína e o corante se ligam, o complexo emite um brilho fluorescente, permitindo que os pesquisadores rastreiem facilmente a proteína na superfície celular e dentro das células vivas. Os fluoromódulos são únicos, pois não precisam ser lavados para rotulagem específica, eles vêm em um espectro de cores, e são mais fotoestáveis ​​do que outras proteínas fluorescentes.

p Para tornar os fluoromódulos mais brilhantes, os pesquisadores amplificaram o sinal de uma de suas sondas existentes. Eles tomaram um de seus fluorogênios padrão, verde malaquita, e o acoplou a outro corante chamado Cy3 em um complexo que os pesquisadores chamaram de "corante". O dyedron é baseado em um tipo especial de estrutura semelhante a uma árvore chamada dendron, com uma molécula verde malaquita atuando como o tronco e várias moléculas Cy3 atuando como os ramos.

p Os dois corantes têm espectros de emissão e absorção sobrepostos - Cy3 normalmente emite energia em um comprimento de onda onde o verde malaquita absorve energia - e essa sobreposição permite que os corantes transfiram energia de forma eficiente entre si. Quando as moléculas do corante Cy3 são excitadas por uma fonte de luz, como um laser, eles imediatamente "doam" sua energia de excitação para o verde malaquita, aumentando o sinal que está sendo emitido pelo verde malaquita.

p Cada corante tem aproximadamente 1-2 nanômetros e 3000 g / mol de tamanho. O muito brilhante, mas muito pequeno, as partículas de corante permitem que os pesquisadores expandam suas pesquisas de imagens de células vivas. Anteriormente, ao realizar experimentos de microscopia usando proteínas fluorescentes, fluoromódulos e corantes fluorescentes, se os pesquisadores quisessem aumentar o brilho, eles aumentariam a intensidade do laser usado para visualizar as proteínas ou marcariam a proteína sendo estudada com várias cópias da etiqueta fluorescente. Ambos os métodos têm o potencial de alterar a biologia do sistema em estudo, seja pela energia mais intensa proveniente do laser ou pelo aumento de peso causado pelas múltiplas etiquetas adicionadas à proteína. A nova abordagem fornece uma única etiqueta de proteína compacta com aumento de sinal fornecido apenas pelo aumento modesto da molécula de corante alvo.

p Os pesquisadores MBIC estão usando atualmente fluoromódulos para estudar proteínas na superfície celular, e espero levar a tecnologia para dentro das células em um futuro próximo. Adicionalmente, eles estarão criando corantes para seus outros complexos FAP / corantes existentes.