L-триптофан – одна из девяти незаменимых аминокислот для человека и других животных, которая не синтезируется организмом самостоятельно, поэтому получается исключительно с пищей. Это строительный блок для образования белков, необходимых для роста мышц, восстановления тканей и других физиологических процессов. L-триптофан используют в пищевой, кормовой и фармацевтической промышленности, поэтому очень важно научиться производить его в больших количествах.
В Курчатовском геномном центре создан генетически кодируемый зелёный флуоресцентный индикатор на триптофан – NeTrp. Такая разработка — пример исследования в рамках кибергенетики, междисциплинарной области, объединяющей технологии конструирования биотехнологических и биосенсорных систем.
Индикатор "видит" L-триптофан внутри клеток и начинает светиться ярче при больших количествах этой аминокислоты.
– Мы проверили, как индикатор работает в разных частях клеток млекопитающих и выяснили, что в митохондриях уровень триптофана выше. Полученный биосенсор позволит понять, как работает L-триптофан в клетках, и создать бактериальные штаммы, обладающие сверхвысокой продукцией L-триптофана, – рассказывает Оксана Субач, старший научный сотрудник лаборатории молекулярного конструирования Курчатовского геномного центра.
Созданный учеными биосенсор позволяет в режиме реального времени оценить уровень триптофана в живых клетках, а также контролировать синтез триптофана и управлять этим процессом. Новый подход заменит трудоемкие хроматографические методы: это особенно важно для производства продуктов питания, кормов для животных и лекарств.