Proteina roșie fluorescentă

Proteina fluorescentă roșie ( RFP ) este o proteină fluorescentă  izolată din coralii din genul Discosoma din ordinul anemonelor de mare, care are fluorescență în intervalul roșu-portocaliu atunci când este excitat . În plus, folosind mutageneza site-directed , din proteina naturală au fost obținute mai multe variante cu diferite caracteristici spectrale [1] , inclusiv variante care au fluorescentă în intervalul portocaliu, roșu și infraroșu [2] .

Istorie

Proteina roșie fluorescentă drFP583 a fost descrisă pentru prima dată în 1999. A fost obținut din coralii roșii Discosoma sp. împreună cu alte câteva proteine ​​fluorescente izolate din mai multe specii de corali non- bioluminescenți [3] .

Funcții în natură

Se crede că proteina joacă un rol în fotoprotecția sistemului fotosintetic al microalgelor de corali simbiotice împotriva fotoinhibiției cauzate de intensitatea ridicată a luminii de la suprafața recifului de corali . În ape adânci, fluorescența poate converti lumina albastră cu lungime de undă scurtă în lumină albastră cu lungime de undă mai lungă, care este mai potrivită pentru fotosinteza în microalgele de corali [4] .

Structură și proprietăți

Proteina fluorescentă roșie naturală DsRed ( drFP583 ) are o greutate moleculară de 25,9 kDa și este un tetramer. Maximul de absorbție este de 558 nm, maximul de emisie este de 583 nm [5] . În plus, există o absorbție maximă minoră la 494 nm.

Prin mutageneză direcționată, s-au obținut o serie de fluorofe proteice cu parametri îmbunătățiți de stabilitate structurală, randament cuantic și spectre de fluorescență diverse [6] . Proteinele fluorescente îmbunătățite generate de DsRed includ mFruits (mCherry, mOrange, mRaspberry), mKO, TagRFP, mKate, mRuby, FusionRed, DsRed-Express [7] [8] .

În biotehnologie

Proteinele fluorescente sunt o componentă cheie în generarea de proteine ​​himerice în care acţionează ca un marker fluorescent. De regulă, aceste proteine ​​rămân fluorofori stabili atunci când diferite proteine ​​sunt grefate atât la capătul N- și C-terminal. Ele au fost exprimate experimental în multe tipuri de celule și organisme vii. Aplicațiile includ etichetarea liniei celulare, reporterul expresiei genelor și studiul interacțiunilor proteină-proteină [4] .

Vezi și

Note

  1. ↑ Bevis, Brooke J.; Glick, Benjamin S. Variante cu maturizare rapidă ale proteinei fluorescente roșii Discosoma (DsRed  )  // Nature Biotechnology . - Nature Publishing Group , 2002. - V. 20 , Nr. 1 . - S. 83-87 . — ISSN 1546-1696 . - doi : 10.1038/nbt0102-83 .
  2. ↑ Miyawaki, Atsushi; Shcherbakova, Daria M; Verkhusha, Vladislav V. Red fluorescent proteins: chromophore formation and cellular applications  (engleză)  // Current Opinion in Structural Biology: journal. - 2012. - octombrie ( vol. 22 , nr. 5 ). - P. 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 și colab. Proteine ​​fluorescente din speciile de antozoare nebioluminiscente.  (engleză)  // Nature Biotechnology  : jurnal. - Nature Publishing Group , 1999. - Vol. 17 , nr. 10 . - P. 969-973 . - doi : 10.1038/13657 . — PMID 10504696 .
  4. ↑ 1 2 Uniprot. Proteina roșie fluorescentă drFP583 . Preluat la 28 februarie 2019. Arhivat din original la 1 martie 2019.
  5. ↑ Remington, S. James. Negocierea vitezei la fluorescență  // Nature Biotechnology  . - Nature Publishing Group , 2002. - 1 ianuarie ( vol. 20 , nr. 1 ). - S. 28-29 . - doi : 10.1038/nbt0102-28 .
  6. ↑ Shaner NC, Campbell RE, Steinbach PA, Giepmans BN, Palmer AE, Tsien RY Proteine ​​fluorescente monomerice de culoare roșie, portocalie și galbenă îmbunătățite derivate din Discosoma sp. proteină roșie fluorescentă.  (engleză)  // Nature Biotechnology  : jurnal. - Nature Publishing Group , 2004. - Vol. 22 , nr. 12 . - P. 1567-1572 . - doi : 10.1038/nbt1037 . — PMID 15558047 .
  7. ↑ Piatkevich, Kiryl D.; Verkhusha, Vladislav V. Ghid pentru proteinele fluorescente roșii și biosenzori pentru citometrie în flux  (engleză)  // Metode în biologia celulară : jurnal. - 2011. - Vol. 102 . - P. 431-461 . — ISSN 0091-679X . - doi : 10.1016/B978-0-12-374912-3.00017-1 .
  8. ↑ Bindels, Daphne S; Haarbosch, Lindsay. mScarlet: o proteină fluorescentă roșie monomerică strălucitoare pentru imagistica celulară // Nature Methods  . - 2017. - T. 14 , Nr. 1 . - S. 53-56 . — ISSN 1548-7105 . - doi : 10.1038/nmeth.4074 .  

Link -uri