Количество журналов, в которых могут появляться статьи по нейронаукам, огромно. Только «чистых» нейронаучных журналов более 250, а ведь есть ещё журналы типа Nature, Science, Lancet… Не говоря уже о «смежных» журналах по физике, химии, биологии… Новая статья российских учёных, опубликованная в химическом журнале, посвящена новой молекуле, которая позволяет измерять кислотность даже внутри различных участков нейронов.
Распределение pH в клетках малька данио рерио
Одно из направлений деятельности Лаборатории молекулярных технологий Института биоорганической химии РАН им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова — создание новых инструментов для биоимиджинга и оптогенетики. Юлия Ермакова, Всеволод Белоусов и другие сотрудники этой лаборатории рассказывают в краткой статье в журнале Chemical Communications о создании молекулы SypHer3s. Этот «молекулярный pH-метр» является усовершенствованной версией рН-сенсоров семейства SypHer, разработанных ранее в лаборатории.
Сенсор позволяет количественно измерять рН в живых системах разной степени сложности. SypHer3s методами генетической инженерии может быть доставлен живую клетку и, благодаря своей беспрецедентно высокой яркости, может использоваться в микроскопии высокого разрешения: например, для точных наблюдений за колебаниями кислотности в клетках или даже в целых организмах — в статье впервые измерен рН в различных тканях эмбриона рыбки данио-рерио. Кроме того, с помощью SypHer3s удалось продемонстрировать функциональную неоднородность митохондрий в разных компартментах нейронов.
В теле нейрона митохондрии малоактивны, в то время как в синапсах они начинают активно откачивать протоны из матрикса, создавая электрохимический градиент, необходимый для синтеза АТФ. Следить за этими процессами удобно с помощью рН сенсора, направленного в митохондрии. По словам Всеволода Белоусова, «складывается впечатление, что разные части нейрона получают энергию по-разному: тело живет за счет гликолиза, а синапсы — за счет окислительного фосфорилирования».
Текст: ИБХ РАН
SypHer3s: a genetically encoded fluorescent ratiometric probe with enhanced brightness and an improved dynamic range
Y. G. Ermakova, V. V. Pak, Y. A. Bogdanova, A. A. Kotlobay, I. V. Yampolsky, A. G. Shokhina, A. S. Panova, R. A. Marygin, D. B. Staroverov, D. S. Bilan, H. Siesde and V. V. BelousovЧитайте материалы нашего сайта в Facebook, ВКонтакте и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.