El equipo de investigación del Instituto Médico Max Planck desarrolló con éxito un registrador molecular llamado Kinprola, capaz de monitorear con precisión espacio-temporal la actividad de las quinasas proteicas. Esta tecnología proporciona nuevas herramientas para estudiar la heterogeneidad celular y la dinámica de quinasas in vivo; los resultados relacionados se publicaron en la revista Nature Chemical Biology. Cuando el sustrato fluorescente HaloTag (magenta) y la actividad de una quinasa específica coexisten, el registrador molecular Kinprola (verde) se marca, rastreando así la actividad de la quinasa específica.

Kinprola se basa en el mecanismo de reorganización de la proteína HaloTag dividida; cuando una quinasa específica se activa, el sustrato marcado con fluorescencia etiqueta selectivamente la proteína objetivo. La característica única de este sistema es que la actividad de la quinasa determina la intensidad de la marca, mientras que el tiempo de procesamiento del sustrato controla la duración del registro. El equipo de investigación ha construido con éxito sistemas de registro para cuatro quinasas, como la proteína quinasa A (PKA).

"La imagen óptica tradicional tiene dificultades para monitorear la actividad de quinasas en grandes poblaciones celulares o tejidos profundos", declaró el co-responsable del proyecto, Sun De'en. Kinprola convierte señales transitorias de quinasa en marcas fluorescentes estables mediante un interruptor molecular dependiente de fosforilación. Los experimentadores pueden controlar flexiblemente el inicio y fin del registro agregando o lavando el sustrato, y luego analizarlo mediante citometría de flujo u otras técnicas.

En experimentos con animales, Kinprola registró con éxito los cambios en la actividad de PKA inducidos por fármacos en el cerebro de ratones. Esta tecnología rompe las limitaciones espacio-temporales de los métodos existentes, proporcionando nuevas vías para estudiar los mecanismos de enfermedades relacionadas con quinasas. El equipo de investigación señaló que el diseño modular de Kinprola lo hace adaptable a diferentes necesidades de investigación de quinasas.