پژوهشگران با استفاده از مولکول‌های فلورسانس موفق به ارائه روشی برای مطالعه برهمکنش‌های پروتئینی شدند. از این سامانه می‌توان برای مطالعه فرآیندهای درون سلولی در مقیاس نانومتری استفاده کرد.
نانوزیست‌سامانه‌ای برای مطالعه برهمکنش پروتئین‌ها
روش‌های میکروسکوپی به دلیل دقت و کارایی پایین برای مطالعه فرآیندهای دینامیک سلولی مناسب نیستند. برای حل این مشکل پژوهشگران سامانه حسگری جدیدی ساختند که در آن امکان رصد فعالیت‌های دینامیک سلولی نظیر برهمکنش پروتئین‌ها وجود دارد. از این حسگر می‌توان برای مشاهده مقیاس‌های نانومتری استفاده کرد. روش‌های مبتنی بر تصویربرداری نوری با محدودیت پراش روبرو هستند. روش تصویربرداری نوسان نوری استوکاستیک محدودیت نور را در میکروسکوپ‌های نوری رفع می‌کند، اما تنها برای ساختارهای ایستایی در سلول می‌توان قابل استفادهاند و برای فعالیت‌های زیستی پویا مناسب نیستند. محققان دانشگاه کالیفرنیا زیست‌حسگری ساختند که فرآیندهای زیستی را با قدرت تفکیک زیر ۱۰۰ نانومتر نمایش می‌دهد. آنها این روش را FLINC نام گذاری کردند. این پدیده زیست‌حسگری به گونه‌ای است که اگر دو پروتئین فلورسانس نزدیک هم بیایند، نوسانات تابشی افزایش می‌یابد. انتقال انرژی رزونانس فلورسانس (FRET) و مکمل فلورسانس دومولکولی (BiFC) شباهت زیادی به FLINC دارند. اما FRET به سادگی قابل انطباق با تصویربرداری تفکیک‌پذیری بالا نیست و BiFC نیز یک بار مصرف بوده و غیرقابل برگشت است.
ژانگ و همکارانش دریافتند که پروتئین فلورسانس Dronpa نرخ نوسانات فلورسانس را در پروتئین دیگر، TagRFP-T، زمانی که این دو نزدیک هم می‌آیند افزایش می‌دهد. آنها زیست‌حسگری ساختند که در آن پروتئین‌ها در دو انتهای یک توالی پپتیدی قرار دارند، به شکلی که یک آنزیم یا مولکول سیگنال‌دهی می‌تواند آن را تشخیص داده و اصلاح کنند. به صورت عادی، این زیست‌حسگر به گونه‌ای پیکربندی می‌شود که دو پروتئین از هم دور بمانند. اما زمانی که آنزیمی اقدام به اصلاح توالی پپتیدی کرد، زیست‌حسگر به شکل متراکم خود در می‌آید. ژانگ و همکارانش از این زیست‌حسگرها به همراه SOFI برای تصویربرداری از فعالیت‌های کیناز در سلول‌ها استفاده کردند. از این زیست‌حسگر می‌توان برای هر فرآیندی که در آن دو پروتئین نزدیک هم آیند، نظیر برهمکنش دو پروتئین، استفاده کرد.
