Canlı hücreler içinde güçlü elektriksel alanlar bulunur ve bioelektriğin organizma düzeyindeki rolü iyi bilinmektedir. Ancak elektriksel alanların protein işlevleri üzerindeki etkileri hakkında çok az şey biliniyordu. Yeni bir araştırma, bu boşluğu doldurmak için ışıkla tetiklenen yük enjeksiyonunu kullanarak protein içindeki yük yeniden dağılımının etkilerini doğrudan gösterdi.
Araştırmacılar, fosforgliserat kinaz (PGK) adlı enzim üzerine rütenyum foto-duyarlaştırıcısı yerleştirerek deneyler gerçekleştirdi. Elde edilen sonuçlar oldukça çarpıcı: ışıklandırma altında antikorların PGK'ya bağlanması iki kat artarken, enzimin katalitik aktivitesi üç kata kadar azaldı. Bu etkilerin şiddeti, foto-duyarlaştırıcının protein üzerindeki konumuna göre değişiklik gösterdi.
Belki de en şaşırtıcı bulgu, sadece sol dairesel polarize ışığın bu tepkileri ortaya çıkarması ve sağ dairesel polarize ışığın hiçbir etkisinin olmamasıydı. Bu durum, gözlenen dinamiklerde yer alan elektronların spin polarize olduğunu ve protein yapılarının kiral özelliklerinin bir tür spin filtresi görevi gördüğünü ortaya koyuyor.
Bu keşif, protein işlevlerinin ışık aracılığıyla kontrol edilebileceğini göstermesi bakımından devrim niteliğinde. Gelecekte, hastalık tedavilerinde veya biyoteknolojik uygulamalarda protein aktivitesinin hassas kontrolü için yeni yöntemler geliştirilmesine kapı aralamaktadır.