Обычно уран находится в кислородсодержащей водной среде в форме катиона уранила (UO22+). Химически инертный, ион уранила легко вступает в комплексные соединения. Чаще всего он окружает себя несколькими лигандами, которые располагаются в плоскости его «экватора». Ученые решили сконструировать белок, который стал бы для уранила своего рода ловушкой, где катион был бы связан как белковый лиганд.

Опытным образцом для ученых послужил белок NikR (nickel responsive repressor) кишечной палочки (E. coli) — регулятор, реагирующий на ионы никеля. При насыщении ионами никеля NikR связывается с особой последовательностью (участком) ДНК, препятствуя считыванию соседних генов, кодирующих белки, участвующих в захвате ионов никеля. В отсутствие никеля NikR не присоединяется к ДНК.

Ион никеля находится в ловушке, в которой он окружен плоским квадратом из связывающих групп белка. Этот белок путем некоторых мутаций исследователи превратили в белок, который вместо ионов никеля захватывает в тиски ионы уранила. Для этого потребовалось изменить лишь три аминокислоты. И вот уранил захватывается специально сконструированной ловушкой из шести связывающих групп, окружающих ион по экватору. Кроме этого, в ловушке остается место и для двух атомов кислорода ураниловой молекулы.

Измененный NikR присоединяется к ДНК только в присутствии уранила, но не никеля или ионов других металлов, что доказывает его избирательность по отношению к уранилу. То есть можно установить наличие уранила в окружающей среде или теле человека. По мнению авторов идеи, возможно на основе белков создавать активные вещества для лечения урановых отравлений.