ФОТОПРОТЕИН ОБЕЛИН - ПЕРСПЕКТИВЫ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

Бондарь В. С., Франк Л. А., Илларионова В. А., Илларионов Б. А., Высоцкий Е. С.
Институт биофизики СО РАН, Красноярск 660036
Представляется перспективной разработка биолюминесцентных методов тестирования и создание биолюминесцентных тест-систем на основе Са2+-активируемого фотопротеина обелина из морских светящихся гидроидов Obelia longissima. Обелин может быть использован для регистрации изменений концентрации кальция как в нативных клетках, так и в биологических жидкостях. Достоинствами обелина как индикатора кальция являются легкость регистрации люминесцентного сигнала, высокая чувствительность к Са2+ (до 10-7 М), широкий диапазон измерения (10-7 М -10-4 М), устойчивость к внутриклеточному окружению, отсутствие токсичности. Обелин является удобным объектом для изучения взаимодействия двух- и трехвалентных ионов с Са2+-связывающими белками, поскольку является типичным представителем этой группы белков и содержит в своей структуре три EF-сайта, гомологичных EF-сайтам, например, калмодулина, тропонина С, парвальбумина, легких цепей миозина. Обелин представляет собой удобную биолюминесцентную метку при разработке тестовых систем для иммуноферментного анализа, поскольку соотоветствует основным требованиям, предъявляемым к такого рода маркерам: стабильность, доступность, высокая чувствительность регистрации, низкий уровень фонового шума, простота аппаратуры, используемой для регистрации. Иммунобиолюминесцентные методы на основе обелина по чувствительности не уступают традиционному радиоизотопному методу. Использование гена, кодирующего обелин, существенно расширяет возможности практического применения фотопротеина. Получение трансгенных клеток, растений и животных позволит биолюминесцентными методами изучать in vivo сложные биохимические процессы, регулируемые ионами Са2+. Использование мРНК обелина в качестве репортерной матрицы в бесклеточной системе трансляции позволяет изучать in vitro сложные механизмы биосинтеза белка. В тоже время, бесклеточная система трансляции, содержащая мРНК обелина, представляет собой высокочувствительную диагностическую тест-систему для обнаружения биологически активных веществ различной природы, ингибирующих (или активирующих) процесс биосинтеза белка. Конструирование химерных белков на основе гена обелина позволяет значительно расширить арсенал биолюминесцентных меток для иммуноферментного анализа.