Punainen fluoresoiva proteiini

Punainen fluoresoiva proteiini ( RFP ) on merianemone - lahkon Discosoma - suvun korallista eristetty fluoroforiproteiini  , joka fluoresoi punaoranssilla alueella kiihtyessään . Lisäksi käyttämällä kohdennettua mutageneesiä luonnonproteiinista saatiin useita eri spektriominaisuuksia omaavia variantteja [1] , mukaan lukien variantit, jotka fluoresoivat oranssilla, punaisella ja infrapuna-alueella [2] .

Historia

Punainen fluoresoiva proteiini drFP583 kuvattiin ensimmäisen kerran vuonna 1999. Se saatiin punaisista koralleista Discosoma sp. yhdessä useiden muiden fluoresoivien proteiinien kanssa, jotka on eristetty useista ei- bioluminoivista korallilajeista [3] .

Toiminnot luonnossa

Proteiinilla uskotaan olevan rooli symbioottisten korallimikrolevien fotosynteettisen järjestelmän valosuojauksessa koralliriutan pinnalla olevan korkean valon intensiteetin aiheuttamalta fotoinhibitiolta . Syvässä vedessä fluoresenssi voi muuttaa lyhytaaltoisen sinisen valon pidemmän aallonpituiseksi siniseksi valoksi, joka sopii paremmin korallimikrolevissä tapahtuvaan fotosynteesiin [4] .

Rakenne ja ominaisuudet

Luonnollisen punaisena fluoresoivan proteiinin DsRed ( drFP583 ) molekyylipaino on 25,9 kDa ja se on tetrameeri. Absorptiomaksimi on 558 nm ja emissiomaksimi 583 nm [5] . Lisäksi 494 nm:ssä on pieni absorptiomaksimi.

Kohdennettu mutageneesillä on saatu useita proteiinifluorofeja, joilla on parannetut rakenteellisen stabiilisuuden parametrit, kvanttisaanto ja monipuoliset fluoresenssispektrit [6] . DsRedistä tuotettuja parannettuja fluoresoivia proteiineja ovat mFruits (mCherry, mOrange, mRaspberry), mKO, TagRFP, mKate, mRuby, FusionRed, DsRed-Express [7] [8] .

Biotekniikassa

Fluoresoivat proteiinit ovat avainkomponentti kimeeristen proteiinien tuottamisessa, joissa ne toimivat fluoresoivana markkerina. Yleensä nämä proteiinit pysyvät stabiileina fluoroforeina, kun erilaisia ​​proteiineja siirretään sekä N- että C-päähän. Niitä on kokeellisesti ekspressoitu monenlaisissa soluissa ja elävissä organismeissa. Sovelluksia ovat solulinjaleimaukset, geeniekspressioreportteri ja proteiini-proteiini-vuorovaikutusten tutkimus [4] .

Katso myös

Muistiinpanot

  1. ↑ Bevis, Brooke J.; Glick, Benjamin S. Discosoman punaisen fluoresoivan proteiinin (DsRed  ) nopeasti kypsyvät variantit  // Nature Biotechnology . - Nature Publishing Group , 2002. - V. 20 , nro 1 . - S. 83-87 . — ISSN 1546-1696 . - doi : 10.1038/nbt0102-83 .
  2. ↑ Miyawaki, Atsushi; Shcherbakova, Daria M; Verkhusha, Vladislav V. Punaiset fluoresoivat proteiinit: kromoforien muodostuminen ja  solusovellukset (englanti)  // Current Opinion in Structural Biology : Journal. - 2012. - lokakuu ( osa 22 , nro 5 ). - s. 679-688 . — ISSN 0959-440X . - doi : 10.1016/j.sbi.2012.09.002 .
  3. ↑ Matz MV, Fradkov AF, Labas YA, Savitsky AP, Zaraisky AG, Markelov ML et ai. Fluoresoivat proteiinit ei-bioluminoivista Anthozoa-lajeista.  (englanniksi)  // Nature Biotechnology  : Journal. - Nature Publishing Group , 1999. - Voi. 17 , ei. 10 . - s. 969-973 . - doi : 10.1038/13657 . — PMID 10504696 .
  4. ↑ 1 2 Uniprot. Punainen fluoresoiva proteiini drFP583 . Haettu 28. helmikuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 1. maaliskuuta 2019.
  5. ↑ Remington, S. James. Neuvottelut nopeusmuutoksista fluoresenssiin  // Nature Biotechnology  . - Nature Publishing Group , 2002. - 1. tammikuuta ( nide 20 , nro 1 ). - S. 28-29 . - doi : 10.1038/nbt0102-28 .
  6. ↑ Shaner NC, Campbell RE, Steinbach PA, Giepmans BN, Palmer AE, Tsien RY Parannetut monomeeriset punaiset, oranssit ja keltaiset fluoresoivat proteiinit, jotka on johdettu Discosoma sp. punainen fluoresoiva proteiini.  (englanniksi)  // Nature Biotechnology  : Journal. - Nature Publishing Group , 2004. - Voi. 22 , ei. 12 . - s. 1567-1572 . - doi : 10.1038/nbt1037 . — PMID 15558047 .
  7. ↑ Piatkevich, Kiryl D.; Verkhusha, Vladislav V. Guide to Red Fluorescent Proteins and Biosensors for Flow Sytometry  (englanniksi)  // Solubiologian menetelmät : Journal. - 2011. - Voi. 102 . - s. 431-461 . — ISSN 0091-679X . - doi : 10.1016/B978-0-12-374912-3.00017-1 .
  8. ↑ Bindels, Daphne S; Haarbosch, Lindsay. mScarlet: kirkkaan monomeerinen punainen fluoresoiva proteiini solukuvaukseen // Nature Methods  . - 2017. - T. 14 , nro 1 . - S. 53-56 . — ISSN 1548-7105 . - doi : 10.1038/nmeth.4074 .  

Linkit