Хамелеон (белок)
Cameleon — это модифицированный белок, основанный на варианте зеленого флуоресцентного белка, используемый для визуализации уровня кальция в живых клетках. Это генетически закодированный датчик кальция, созданный Роджером Ю. Цяном и его коллегами. [ 1 ] Название представляет собой сочетание CaM (распространенное сокращение кальмодулина ) и хамелеона , чтобы указать на тот факт, что сенсорный белок претерпевает конформационные изменения и излучает измененную длину волны при связывании кальция с элементом кальмодулина Камелеона. Cameleon был первым генетически закодированным датчиком кальция, который можно было использовать для логометрических измерений, и первым, который использовался на трансгенных животных для регистрации активности нейронов и мышечных клеток. [ 2 ] Камелеон и другие генетически кодируемые индикаторы кальция (GECI) нашли множество применений в нейробиологии и других областях биологии, включая понимание механизмов передачи сигналов в клетках путем проведения анализов кальция с временным разрешением. 2+ эксперименты по измерению активности ферментов эндоплазматического ретикулума (ЭР). [ 3 ] Он был создан путем слияния BFP , кальмодулина , кальмодулинсвязывающего пептида M13 и EGFP . [ 4 ]
Механизм
[ редактировать ]ДНК, кодирующая слитый белок верблюда, должна быть либо стабильно, либо временно введена в интересующую клетку. Белок, вырабатываемый клеткой в соответствии с этой информацией ДНК, затем служит флуоресцентным индикатором концентрации кальция. В присутствии кальция Ca 2+ связывается с M13, что позволяет кальмодулину обернуться вокруг домена M13. Это приближает два варианта белка GFP друг к другу, что увеличивает эффективность FRET между ними. Исследование спектроскопии с временным разрешением, проведенное Хабучи и др. по резонансной передаче энергии. в 2002 г. предположили существование трех различных конформаций кальмодулина, зависящих от Ca. 2+ привязка. Исследование пришло к выводу, что механизм взаимопревращения конформации остается неясным, но полученные данные позволили оценить константы скорости, эффективность передачи энергии и донорно-акцепторные расстояния в Ca. 2+ -бесплатно и Ca 2+ -связанные белки камелеона YC3.1. [ 5 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Мияваки А., Грисбек О., Хейм Р., Цянь Р.Ю. (1999). «Динамические и количественные измерения Ca2+ с использованием улучшенных Cameleons» . Proc Natl Acad Sci США . 96 (5): 2135–40. Бибкод : 1999PNAS...96.2135M . дои : 10.1073/pnas.96.5.2135 . ПМК 26749 . ПМИД 10051607 .
- ^ Керр Р., Лев-Рам В., Бэрд Г., Винсент П., Цьен Р.Ю., Шафер В.Р. (2000). «Оптическая визуализация переходных процессов кальция в нейронах и глоточных мышцах C. elegans» . Нейрон . 26 (3): 583–94. дои : 10.1016/s0896-6273(00)81196-4 . ПМИД 10896155 .
- ^ Деморекс, Николя; Фриден, Мод (1 августа 2003 г.). «Измерения концентрации Ca2+ в свободном люминальном ЭР с помощью таргетных флуоресцентных белков «камелеона»» . Клеточный кальций . 34 (2): 109–119. дои : 10.1016/S0143-4160(03)00081-2 . ISSN 0143-4160 .
- ^ Мияваки А., Ллопис Дж., Хейм Р. и др. (1997). «Флуоресцентные индикаторы Ca2+ на основе зеленых флуоресцентных белков и кальмодулина» . Природа . 388 (6645): 882–7. Бибкод : 1997Natur.388..882M . дои : 10.1038/42264 . ПМИД 9278050 .
- ^ Хабути, Сатоши; Котле, Мирча; Хофкенс, Йохан; Дирикс, Гюнтер; Михилс, Ян; Вандерлейден, Джос; Субраманиам, Винод; Де Шрайвер, Франс К. (декабрь 2002 г.). «Резонансный перенос энергии в белке камелеона, зависящем от концентрации кальция» . Биофизический журнал . 83 (6): 3499–3506. дои : 10.1016/s0006-3495(02)75349-6 . ISSN 0006-3495 . ПМК 1302424 . ПМИД 12496116 .