Proteinen egitura inoiz baino xeheago bereizteko teknika bat garatu dute CIC nanoGUNEn

Proteinaren egitura funtsezkoa da proteinak bere funtzioa bete dezan. Halaber, proteinak hartzen duen bigarren mailako egitura espazialak (alfa helizea edo beta orria) zeresan handia du neuroendekapenzeko gaixotasun batzuetan. Ondorioz, bigarren mailako egitura horiei hain eskala xehean antzemateko teknikak garatzea oso lagungarria izan daiteke ikerketan.

CIC nanoGUNEko, Berlingo Unibertsitate Libreko eta Neaspec Erakundeko ikertzaile-talde batek garatu du metodoa, eta Nature Communications aldizkarian argitaratu dituzte emaitzak.

Eskala nanometrikoko mapak

Nanoespektroskopia infragorrian oinarritzen da garatutako teknika (nano-FTIR). Teknika optiko bat da, eremu hurbileko ekorketa-mikroskopio optikoa (s-SNOM) eta Fourierren transformatuaren bidezko espektroskopia infragorria (FTIR) teknikak uztartzen dituena. nano-FTIR espektroskopian punta metaliko zorrotz bat banda zabaleko laser infragorri batekin argiztatzen da, eta atzerantz barreiatutako argia bereziki diseinatutako Fourierren transformatuaren bidezko espektroskopio batekin aztertzen da.

Proteina baten nanoespektroskopiaren ilustrazioa. Metalezko punta bat (horiz) argi infragorriarekin argitzen da. Puntaren antena-funtzioaren eraginez, argia puntaren ertzean bildu, eta proteinak argitzen dituen nanofoku bihurtzen da. Arg. CIC nanoGUNE

Proteinen bigarren mailako egitura aztertzeko ohiko tresna izanagatik, ez du aukerarik ematen proteinen eskala nanometrikoko mapa egiteko. CIC nanoGUNEko ikertzaileek teknika hori findu dute, eta 30 nm baino gutxiagoko bereizmena erdietsi dute. “Punta antena moduko bat da argi infragorriarentzat, eta puntaren puntan biltzen du argia. Goi-erpin horretako nanofokua argi infragorriaren iturri ultratxiki gisa jo daiteke. Hain txikia da, 30x30 nm-ko azalera baino ez du argitzen, eta hori da, hain zuzen, proteina-konplexu handien eskala” azaldu du Rainer Hillenbrand proiektuaren buruak.

Bakarka hartutako birusak, ferritina-konplexuak eta intsulina-zuntz txikien espektro infragorriak aztertu dituzte ikertzaileek teknika berriarekin, eta espektroskopia estandarrak hautemango ez lituzkeen egiturak bereizi dituzte. “Intsulina-zuntzen eta birusen nahaste batean, FTIR espektroskopia estandarrak ez zuen hauteman alfa-helizeko birusak zeudela, azpimarratu du taldeko biologo Simon Polyk. Halaber, gai izan dira ferritina-partikula bakarraren espektro infragorria neurtzeko: 24 proteinaz osatutako konplexuak dira eta oso masa txikia dute, 1 attogramo besterik ez (10^-18 g); ikertzaileek argi bereizi ahal izan dituzte alfa helize egiturak.

Ikertzaileen esanean, garrantzi praktiko handiko alderdia da nano-FTIR espektroa oso ondo uztartzen dela ohiko FTIR espektroarekin, eta bereizmen espaziala 100 aldiz baino gehiago handitzen dela ohiko espektroskopia infragorriaren aldean. Hillenbrandek  “zirraragarritzat” jo ditu nano-FTIR teknikak eskaintzen dituen aukera berriak. “Punta zorrotzagoekin eta antenen funtzioa hobetuta, espero dugu etorkizunean proteina bakarren espektro infragorria lortzea”, esan du.