NovoTags — ИИ-спроектированные метки позволяют видеть клетку как никогда раньше
Представьте себе карту многомиллионного города, где каждая улица, каждое здание, каждый житель — невидим. Примерно так выглядит клетка под обычным микроскопом. Флуоресцентная микроскопия отчасти решает эту проблему: к молекуле интереса прикрепляют флуоресцентную метку, и она светится. Но одновременно наблюдать более 5–7 разных молекул крайне сложно — цвета «перекрываются».
Команда исследователей из Института биодизайна белков Дэвида Бейкера (Вашингтонский университет), Исследовательского кампуса Джейнелия (HHMI) и Европейской лаборатории молекулярной биологии (EMBL, Гейдельберг) создала принципиально новый класс меток — NovoTags. Публикация вышла в *Science* 16 июля 2026 года.
Как работают NovoTags
NovoTags — это маленькие синтетические белки, спроектированные «с нуля» с помощью ИИ — инструментов RFdiffusion и LigandMPNN, разработанных лабораторией Бейкера (Нобелевская премия по химии 2024 года). Они специально «заточены» под связывание с яркими синтетическими красителями серии Janelia Fluor (JF), перекрывающими весь видимый спектр.
В отличие от классических флуоресцентных белков (GFP и его родственников), NovoTags:
Значительно ярче: JF-красители в 3–5 раз превосходят обычные флуоресцентные белки по яркости.
Не выгорают так быстро при освещёнии лазером.
Могут нести информацию сразу двух видов: цвет и время жизни флуоресценции (насколько долго молекула «светится» после возбуждения).
По оценке исследователей, комбинирование спектрального и временного параметра позволяет разграничить до 30 разных структур одновременно.
NovoSplit: контролируемое взаимодействие белков
Параллельно Стеффен Кляйн из группы Юлии Махамид в EMBL разработал производную версию — NovoSplit. Это «разрезанный» вариант NovoTag, в котором два полубелка прикреплены к двум разным белкам в клетке. Когда в клетку добавляется специфический JF-краситель, он выступает «молекулярным клеем»: собирает оба полубелка вместе и только тогда генерирует флуоресцентный сигнал.
Это позволяет не просто наблюдать два белка по отдельности, а «видеть» именно тот момент, когда они физически контактируют друг с другом — что критически важно для понимания клеточных сигнальных путей.
Открытые инструменты для всего мира
Читайте также по теме: молекулярных маркерах здоровья человека.
Принципиально важно: последовательности NovoTag и совместимые красители доступны научному сообществу бесплатно. «Комбинация de novo спроектированных белков и синтетических флуорофоров быстро расширит инструментарий для маркировки в живых системах», — сказал Люк Лавис, руководитель лаборатории в Джейнелии. HHMI запустил программу поддержки AI@HHMI с бюджетом 500 миллионов долларов, в рамках которой планируется расширение библиотеки NovoTags. Следующий рубеж — использование NovoTags как меток для криоэлектронной микроскопии, где их характерная форма позволит определять положение белков прямо внутри нативной клетки в замороженном состоянии.
