Первое
упоминание в научной литературе красителя Конго красный для обнаружения
амилоидов относится к 1923 году. Несмотря на появление новых, более современных
способов исследования, этот детектор
амилоидов до сих пор остается рабочим инструментом в науке. Группа учёных из
Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН доказала, что использование
Конго красного для определения амилоидов изначально было сомнительным и
началось с неверного цитирования научной статьи. Исторический обзор и
результаты собственного эксперимента с красителем исследователи опубликовали в
журнале «BioscienceReports».
Краситель Конго красный получил
применение в науке еще в первой половине прошлого века. Его использовали для
обнаружения амилоидов в тканях человека при амилоидозах. Амилоидозы - это
группа заболеваний, при которой белки в организме начинают приобретать не свою
пространственную форму, а жесткую, так называемую, кросс-бета структурную.
Такая структура обеспечивает устойчивость к деградации и способность
накапливаться в тканях. Считалось доказанным, что при поляризационной
микроскопии с Конго красным амилоиды излучают «яблочно-зеленое» свечение. Метод
не считается достаточно надежным ввиду его низкой специфичности, но при этом
продолжает использоваться в современных лабораториях, несмотря на появление
новых способов, таких как рентгеновская дифракция, круговой дихроизм или
применение специфических антител.
Интерес
ученых из ИТЭБ РАН к идентификации амилоидов с помощью окраски Конго красным
возник в ходе экспериментов с амилоидными агрегатами белка титина, проводимых invitro.
«Наше
исследование выявило, что свечение возникает при использовании в буферном
растворе аминокислоты глицина. В таком случае, сам буфер, без каких-либо
белков, имеет как зеленое так желтое, красное и другое свечение. При изучении
литературы также стало ясно, что этот метод не позволяет с высокой точностью
определять амилоиды в растворах», - поясняет младший научный сотрудник, первый
автор статьи Эльмира Якупова.
Углубившись в историю научных
публикаций о Конго красном, учёные выяснили, что низкая специфичность метода окраски амилоидов
этим красителем прослеживается во все времена его использования. При этом на
результат исследования могли влиять как значения pH-растворов, так и содержание
различных веществ, а также разброс между результатами исследователей (одни и те
же образцы разные исследователи могли интерпретировать по-разному).
«Логичным был следующий вопрос:
если метод не имеет высокой специфичности, то почему он применялся всё это
время и применяется до сих пор в современных лабораториях? Ответ на него
достаточно тривиален, но он нас очень поразил. Всё началось с неправильных или
неточных цитирований, - рассказывает Эльмира Якупова. - В частности, исследователи подцепили
«зеленое» или «яблочно-зеленое» двулучепреломление в статьях известного тогда
ученого (Missmahl, 1957).
Кроме того, исследования 1945 года Ladewig не вызвали должного внимания в своё
время, а в статье было изложено, что обнаруживался с амилоидами не только
зеленый цвет. Современные исследователи, которые плотно подобрались к физике
окраски Конго красным (Howieetal.,
2008) также отмечают, что зеленый цвет, который остро устоялся в диагностике
амилоидов при окраске Конго красным, не является таким необходимым и важно
учитывать и другие цвета. Но другие цвета, по их исследованию литературы,
ученые в большинстве случаев игнорируют (HowieandOwen-Casey, 2012)».
Статья, опубликованная в «BioscienceReports» предупреждает исследователей о подводных камнях
при использовании в своей работе Конго красного и предлагает более современные,
альтернативные техники обнаружения
амилоидов. Также в ней описаны все пункты, которые стоит учитывать при
использовании данной окраски, включая проверку всех компонентов растворов,
которые могут давать свечение сами по себе.
Elmira
I. Yakupova, Liya G.Bobyleva, Ivan M.Vikhlyantsev, Aleksandr G.Bobylev. Congo red and
amyloids: History and relationship. Biosci Rep. 2019 Jan
15;39(1)
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30567726
Релиз подготовлен Натальей Быковой
Пресс-служба ИТЭБ РАН, iteb-press@yandex.ru,
Пресс-релизы ИТЭБ РАН: http://web.iteb.psn.ru/press-release.htm