Красный флуоресцентный белок

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Красный флуоресцентный белок (КФБ) (англ. Red fluorescent protein, RFP) — белок-флуорофор, выделенный из кораллов рода Discosoma отряда морских анемон, который при возбуждении флуоресцирует в красно-оранжевом диапазоне. Кроме этого, с помощью направленного мутагенеза из натурального белка было получено несколько вариантов с различными спектральными характеристиками[1], включая варианты, флуоресцирующие в оранжевом, красном и инфракрасном диапазоне[2].

История[править | править код]

Красный флуоресцентный белок drFP583 был впервые описан в 1999 году. Он был получен из красных кораллов Discosoma sp. наряду с несколькими другими флуоресцирующими белками, выделенными из нескольких видов небиолюминесцентных кораллов[3].

Функции в природе[править | править код]

Считается, что белок играет роль в фотопротекции фотосинтетической системы симбиотических коралловых микроводорослей от фотоингибирования, вызванного высокой интенсивностью света на поверхности кораллового рифа. В глубокой воде флуоресценция может конвертировать коротковолновый синий свет в более длинноволновый, который является более подходящим для фотосинтеза коралловых микроводорослей[4].

Структура и свойства[править | править код]

Натуральный красный флуоресцентный белок DsRed (drFP583) имеет молекулярную массу 25,9 кДа и является тетрамером. Максимум поглощения — 558 нм, максимум испускания — 583 нм[5]. Кроме этого, есть минорный максимум поглощения — 494 нм.

Путём направленного мутагенеза был получен целый ряд белковых флуорофов с улучшенными параметрами стабильности структуры, квантового выхода и разнообразными спектрами флуоресценции[6]. Среди улучшенных флуоресцирующих белков, сгенерированных из DsRed, такие как mFruits (mCherry, mOrange, mRaspberry), mKO, TagRFP, mKate, mRuby, FusionRed, DsRed-Express[7][8].

В биотехнологии[править | править код]

Флуоресцентные белки являются ключевым компонентом при генерации химерных белков, в которых они действуют как флуоресцирующий маркёр. Как правило, эти белки остаются стабильными флуорофорами при пришивке различных белка как с N-, так и с C-конца. Они были экспериментально экспрессировны во многих типах клеток и живых организмов. Среди применений — мечение клеточной линии, репортер генной экспрессии, исследование белок-белковых взаимодействий[4].

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. Bevis, Brooke J.; Glick, Benjamin S. Rapidly maturing variants of the Discosoma red fluorescent protein (DsRed) (En) // Nature Biotechnology. — Nature Publishing Group, 2002. — Т. 20, № 1. — С. 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 (англ.) // Current Opinion in Structural Biology : journal. — 2012. — October (vol. 22, no. 5). — P. 679—688. — ISSN 0959-440X. — doi:10.1016/j.sbi.2012.09.002.
  3. Matz M. V., Fradkov A. F., Labas Y. A., Savitsky A. P., Zaraisky A. G., Markelov ML et al. Fluorescent proteins from nonbioluminescent Anthozoa species. (англ.) // Nature Biotechnology : journal. — Nature Publishing Group, 1999. — Vol. 17, no. 10. — P. 969—973. — doi:10.1038/13657. — PMID 10504696.
  4. 1 2 uniprot. Red fluorescent protein drFP583
  5. Remington, S. James. Negotiating the speed bumps to fluorescence (En) // Nature Biotechnology. — Nature Publishing Group, 2002. — 1 января (т. 20, № 1). — С. 28—29. — doi:10.1038/nbt0102-28.
  6. Shaner N. C., Campbell R. E., Steinbach P. A., Giepmans B. N., Palmer A. E., Tsien R. Y. Improved monomeric red, orange and yellow fluorescent proteins derived from Discosoma sp. red fluorescent protein. (англ.) // Nature Biotechnology : journal. — Nature Publishing Group, 2004. — Vol. 22, no. 12. — P. 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 (англ.) // Methods in cell biology : journal. — 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: a bright monomeric red fluorescent protein for cellular imaging (En) // Nature Methods. — 2017. — Т. 14, № 1. — С. 53—56. — ISSN 1548-7105. — doi:10.1038/nmeth.4074.

Ссылки[править | править код]