Il laboratorio SciLifeLab Fellow Simon Elsässer del Karolinska Institutet riporta un metodo, che consente la marcatura fluorescente delle proteine ​​con la piccola perturbazione—un singolo amminoacido—aggiunto geneticamente su entrambe le estremità di una (micro)proteina di interesse. Il metodo è denominato Etichettatura terminale a residuo singolo (STELLA).

Trenta anni fa, la clonazione della proteina fluorescente verde GFP, insieme a strumenti di ingegneria genetica, ha rivoluzionato il campo consentendo ai ricercatori di fondere un "faro" fluorescente a qualsiasi proteina di interesse in modo che possa essere osservato direttamente nelle cellule viventi utilizzando la microscopia a fluorescenza. I microscopi odierni realizzano immagini dal vivo, a risoluzione nanometrica, in multicolori, permettendo ai ricercatori di risolvere anche le più piccole strutture subcellulari. Le proteine ​​fluorescenti hanno tuttavia una limitazione:la dimensione del tag fluorescente è spesso equivalente alla dimensione di una tipica proteina ripiegata, aggiungendo così un considerevole "carico" molecolare alla proteina in studio e potenzialmente impattando sulla sua funzione. Questo può diventare un ostacolo particolare per lo studio delle microproteine, una classe di proteine ​​recentemente apprezzata che sono molto più piccole della media.

In uno studio condotto da un ricercatore post-dottorato Lorenzo Lafranchi del laboratorio Simon Elsässer del Karolinska Institutet SciLifeLab, un metodo riportato, che consente la marcatura fluorescente delle proteine ​​con la piccola perturbazione—un singolo amminoacido—aggiunto geneticamente su entrambe le estremità di una (micro)proteina di interesse. Il metodo è denominato Etichettatura terminale a residuo singolo, STELLA. Si basa su un blocco di costruzione sintetico (un amminoacido "designer" non canonico, piuttosto che uno dei 21 canonici) che è incorporato insieme a un tag più grande usando una tecnica chiamata espansione del codice genetico. Il tag viene quindi rapidamente rimosso dalla cella, lasciando un singolo amminoacido terminale di progettazione sulla proteina di interesse. L'amminoacido designer introduce un gruppo chimico nella proteina che successivamente consente la coniugazione con un piccolo colorante fluorescente organico, accendendo la proteina di interesse all'interno della cellula vivente. Il vantaggio rispetto alle tecniche di etichettatura esistenti basate sull'espansione del codice genetico, e STELLA può essere utilizzato per etichettare i terminali di qualsiasi proteina.

Lo studio, pubblicato in Giornale della Società Chimica Americana , dimostra l'utilità di STELLA nell'etichettatura fluorescente di una varietà di proteine ​​e microproteine ​​umane, localizzato a diversi compartimenti subcellulari e organelli. Oltre alle proteine ​​cellulari, il team è stato anche in grado di etichettare e localizzare una serie di sfuggenti polipeptidi prodotti dal coronavirus SARS-CoV2 che causa il Covid-19.