Meereskoralle liefert neuen Fluoreszenzmarker für Zellforschung

Protein-Aktivierung ohne Zellschäden möglich

Russische Wissenschaftler haben aus der Koralle Dendronephthya ein Marker-Protein isoliert, das bei intensiver Bestrahlung mit Blaulicht die Farbe wechselt. Damit können Zellbiologen und Mediziner in Echtzeit ein bestimmtes Protein auf seinem Weg durch eine lebende Zelle beobachten. Im Gegensatz zu anderen fluoreszierenden Markern kann das Dendra-Marker-Protein mit Hilfe von sichtbarem Blaulicht aktiviert werden, was der Zelle nicht schadet und auch kein Lasersystem benötigt. Den Dendra-Marker stellt das Forscherteam vom Howard Hughes Medical Institute (HHMI) Moskau jetzt in der Online-Ausgabe des Fachmagazins Nature Biotechnology vor.

„Dieses neue Werkzeug eröffnet uns neue Möglichkeiten, Protein- und Organelldynamik in lebenden Zellen zu studieren“, betont Sergey Lukyanov, Leiter der Forschungsgruppe am HHMI. Auch pathologische Prozesse wie Entzündungsreaktionen könnten damit untersucht werden, so der russische Wissenschaftler. Seit 1992 ist das green fluorescent protein (GFP) bekannt, das aus einer lichterzeugenden Quallenart gewonnen wird. Korallen wurden bisher nicht auf ihr Potenzial für Marker-Proteine untersucht, da sie nicht wie biolumineszierende Meeresorganismen im Dunkeln leuchten.

Lukyanov und seine Kollegen fanden jedoch heraus, dass ihr GFP-ähnliches Protein aus der Dendronephthya-Koralle unter bestimmten Wellenlängen von Licht die Farbe von grün zu rot ändert. Laut HHMI-Wissenschaftler Lukyanov ein überraschender Effekt. Allerdings war das Protein für Forschungszwecke zu groß, weshalb das Wissenschaftler-Team eine kleinere und vielseitigere Version entwickelte. Die Forscher haben systematisch die DNA-Sequenz verändert, in der das Dendra-Protein verschlüsselt ist. Dabei haben sie eine Protein-Version mit den gewünschten Eigenschaften gefunden. „Wir erwarten, dass der Dendra-Marker den Anwender-Kreis fluoreszierender Proteine beträchtlich erweitert“, prognostiziert Sergey Lukyanov für die Zukunft.