Červený fluorescenční protein

Červený fluorescenční protein ( RFP ) je fluoroforový  protein izolovaný z korálů rodu Discosoma řádu mořských sasanek , který při excitaci fluoreskuje v červenooranžovém rozsahu . Navíc pomocí místně řízené mutageneze bylo z přírodního proteinu získáno několik variant s různými spektrálními charakteristikami [1] , včetně variant, které fluoreskují v oranžové, červené a infračervené oblasti [2] .

Historie

Červený fluorescenční protein drFP583 byl poprvé popsán v roce 1999. Byl získán z červených korálů Discosoma sp. spolu s několika dalšími fluorescenčními proteiny izolovanými z několika druhů nebioluminiscenčních korálů [3] .

Funkce v přírodě

Předpokládá se, že protein hraje roli ve fotoochraně fotosyntetického systému symbiotických korálových mikrořas před fotoinhibicí způsobenou vysokou intenzitou světla na povrchu korálového útesu . V hluboké vodě dokáže fluorescence přeměnit krátkovlnné modré světlo na modré světlo s delší vlnovou délkou, které je vhodnější pro fotosyntézu v korálových mikrořasách [4] .

Struktura a vlastnosti

Přírodní červený fluorescenční protein DsRed ( drFP583 ) má molekulovou hmotnost 25,9 kDa a je tetramerem. Absorpční maximum je 558 nm, emisní maximum je 583 nm [5] . Navíc je zde menší absorpční maximum při 494 nm.

Místně cílenou mutagenezí byla získána řada proteinových fluorofů se zlepšenými parametry strukturní stability, kvantového výtěžku a různorodých fluorescenčních spekter [6] . Mezi vylepšené fluorescenční proteiny generované z DsRed patří mFruits (mCherry, mOrange, mRaspberry), mKO, TagRFP, mKate, mRuby, FusionRed, DsRed-Express [7] [8] .

V biotechnologii

Fluorescenční proteiny jsou klíčovou složkou při vytváření chimérických proteinů, ve kterých působí jako fluorescenční marker. Tyto proteiny zpravidla zůstávají stabilními fluorofory, když jsou různé proteiny naroubovány jak na N-, tak na C-konec. Byly experimentálně exprimovány v mnoha typech buněk a živých organismů. Aplikace zahrnují značení buněčné linie, reportér genové exprese a studium interakcí protein-protein [4] .

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Bevis, Brooke J.; Glick, Benjamin S. Rychle zrající varianty červeného fluorescenčního proteinu Discosoma (DsRed  )  // Nature Biotechnology . - Nature Publishing Group , 2002. - V. 20 , č. 1 . - S. 83-87 . — ISSN 1546-1696 . - doi : 10.1038/nbt0102-83 .
  2. ↑ Miyawaki, Atsushi; Shcherbakova, Daria M; Verkhusha, Vladislav V. Červené fluorescenční proteiny: tvorba chromoforů a buněčné aplikace  (anglicky)  // Current Opinion in Structural Biology : journal. - 2012. - Říjen ( roč. 22 , č. 5 ). - str. 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 al. Fluorescenční proteiny z nebioluminiscenčních druhů Anthozoa.  (anglicky)  // Nature Biotechnology  : journal. - Nature Publishing Group , 1999. - Sv. 17 , č. 10 . - str. 969-973 . - doi : 10.1038/13657 . — PMID 10504696 .
  4. ↑ 1 2 Uniprot. Červený fluorescenční protein drFP583 . Získáno 28. února 2019. Archivováno z originálu 1. března 2019.
  5. ↑ Remington, S. James. Vyjednávání o zpomalení fluorescence  // Nature Biotechnology  . - Nature Publishing Group , 2002. - 1. ledna ( roč. 20 , č. 1 ). - S. 28-29 . - doi : 10.1038/nbt0102-28 .
  6. ↑ Shaner NC, Campbell RE, Steinbach PA, Giepmans BN, Palmer AE, Tsien RY Vylepšené monomerní červené, oranžové a žluté fluorescenční proteiny odvozené z Discosoma sp. červený fluorescenční protein.  (anglicky)  // Nature Biotechnology  : journal. - Nature Publishing Group , 2004. - Sv. 22 , č. 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 Cytometry  (anglicky)  // Methods in cell biology : journal. - 2011. - Sv. 102 . - str. 431-461 . — ISSN 0091-679X . - doi : 10.1016/B978-0-12-374912-3.00017-1 .
  8. ↑ Bindels, Daphne S; Haarbosch, Lindsay. mScarlet: jasný monomerní červený fluorescenční protein pro zobrazování buněk // Nature Methods  . - 2017. - T. 14 , č. 1 . - S. 53-56 . — ISSN 1548-7105 . - doi : 10.1038/nmeth.4074 .  

Odkazy