Фотоактивируемый флуоресцентный белок

Фотоактивируемые флуоресцентные белки (PAFP) — это тип флуоресцентных белков , которые проявляют флуоресценцию, которую можно модифицировать с помощью химической реакции, индуцированной светом .

История

Первый PAFP, Kaede (белок) , был выделен из Trachyphyllia geoffroyi в скрининге библиотеки кДНК, предназначенном для идентификации новых флуоресцентных белков. ^{[ 1 ]} По счастливой случайности было обнаружено, что флуоресцентный зеленый белок, полученный в результате этого скрининга, обладает чувствительностью к ультрафиолетовому свету.

Мы случайно оставили одну из аликвот белка на лабораторном столе на ночь. На следующий день мы обнаружили, что образец белка на столе стал красным, тогда как остальные, хранившиеся в бумажной коробке, остались зелеными. Хотя небо было частично облачным, красный образец освещался солнечным светом через окна, выходящие на юг. ^{[ 1 ]}

Характеристики

Многие PAFP были созданы из существующих флуоресцентных белков или идентифицированы с помощью крупномасштабных скринингов после открытия Каеде. Многие из них подвергаются фотоконверсии из зеленого в красный, но доступны и другие цвета. Некоторые белки участвуют в необратимых реакциях фотоконверсии, тогда как другие реакции можно обратить вспять с помощью света определенной длины волны.

Список PAFP

Свойства ПАФП ^{[ 2 ]}
ПАФП	Поглощение ₁ (нм)	Эмиссия ₁ (нм)	Поглощение ₂ (нм)	Эмиссия ₂ (нм)	Длина волны фотоконверсии	обратимость	Яркость ₁ *	Яркость ₂ *	Ссылка
Каэде (белок)	508	518	572	580	ультрафиолет	никто	2,64X	0,60X	^{[ 1 ]}
Эос (белок)	506	516	571	581	ультрафиолет	никто	1,30X	0,70X	^{[ 3 ]}
ИрисФП	488	516	551	580	ультрафиолет	никто	0,66X	0,49X	^{[ 4 ]}
ИрисФП	488	516	390	?	490 нм	реверсивный, 390 нм	?	?	одинаковый
ИрисФП	551	580	440	?	550 нм	реверсивный, 440 нм	?	?	одинаковый
КикГР/Кикуме	507	517	583	593	ультрафиолет	никто	0,60X	0,64X	^{[ 5 ]}
Дронпа	503	518	390	?	490 нм	реверсивный, 390 нм	?	?	^{[ 6 ]}
ПАГФП	400	?	504	517	ультрафиолет	никто	0,08X	0,42X	^{[ 7 ]}
ПС-ЦФП	402	468	490	511	ультрафиолет	никто	0,17X	0,16X	^{[ 8 ]}
КФП1	?	?	590	600	зеленый	переменная	0,004X	0,13X
*Значения яркости указаны относительно EGFP.

Приложения

В отличие от других флуоресцентных белков, PAFP можно использовать в качестве селективных оптических маркеров. За полностью меченой клеткой можно следить, чтобы оценить деление, миграцию и морфологию клеток. Очень небольшие объемы, содержащие PAFP, можно активировать лазером. В этих случаях можно оценить транспортировку, диффузию и оборот белка.

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с Андо, Рёко; Хама, Хироши; Ямамото-Хино, Мики; Мизуно, Хидеаки; Мияваки, Ацуши (01 октября 2002 г.). «Оптический маркер, основанный на индуцированной УФ-излучением фотоконверсии флуоресцентного белка из зеленого в красный» . Труды Национальной академии наук . 99 (20): 12651–12656. Бибкод : 2002PNAS...9912651A . дои : 10.1073/pnas.202320599 . ISSN 0027-8424 . ПМЦ 130515 . ПМИД 12271129 .
^ Лукьянов Константин А.; Чудаков Дмитрий М.; Лукьянов Сергей; Верхуша, Владислав В. (ноябрь 2005 г.). «Фотоактивируемые флуоресцентные белки» . Nature Reviews Молекулярно-клеточная биология . 6 (11): 885–890. дои : 10.1038/nrm1741 . ISSN 1471-0072 . ПМИД 16167053 . S2CID 23734846 .
^ Виденманн, Дж.; Иванченко С.; Освальд, Ф.; Шмитт, Ф.; Рокер, К.; Салих, А.; Шпиндлер, К.-Д.; Ниенхаус, ГУ (9 ноября 2004 г.). «EosFP, флуоресцентный маркерный белок с УФ-индуцируемым преобразованием флуоресценции из зеленого в красный» . Труды Национальной академии наук . 101 (45): 15905–15910. Бибкод : 2004PNAS..10115905W . дои : 10.1073/pnas.0403668101 . ISSN 0027-8424 . ПМК 528746 . ПМИД 15505211 .
^ Адам, Вергилий; Лелимузен, Микаэль; Беме, Сьюзен; Десфон, Гийом; Ниенхаус, Карин; Филд, Мартин Дж.; Виденманн, Йорг; Максвини, Шон; Ниенхаус, Г. Ульрих; Буржуа, Доминик (25 ноября 2008 г.). «Структурная характеристика IrisFP, оптического хайлайтера, претерпевающего многочисленные фотоиндуцированные трансформации» . Труды Национальной академии наук . 105 (47): 18343–18348. Бибкод : 2008PNAS..10518343A . дои : 10.1073/pnas.0805949105 . ISSN 0027-8424 . ПМЦ 2587625 . ПМИД 19017808 .
^ Цуцуи, Карасава, Сатоши; Нукина, Нобуюки, Ацуши (март 2005 г.). разработка кораллового флуоресцентного белка» 6 Полурациональная « ( 3): 233–. 238. дои : 10.1038/sj.embor.7400361 . ISSN 1469-221X . ПМЦ 1299271 .
^ Хабути, Сатоши; Андо, Рёко; Дедекер, Питер; Верхейен, Венди; Мизуно, Хидеаки; Мияваки, Ацуши; Хофкенс, Йохан (5 июля 2005 г.). «Обратимое фотопереключение одиночной молекулы в GFP-подобном флуоресцентном белке Dronpa» . Труды Национальной академии наук . 102 (27): 9511–9516. Бибкод : 2005PNAS..102.9511H . дои : 10.1073/pnas.0500489102 . ISSN 0027-8424 . ПМК 1157093 . ПМИД 15972810 .
^ Паттерсон, Джордж Х; Липпинкотт-Шварц, Дженнифер (апрель 2004 г.). «Селективное фотомечение белков с использованием фотоактивируемого GFP» . Методы . 32 (4): 445–450. дои : 10.1016/j.ymeth.2003.10.006 . ПМИД 15003607 .
^ Chudakov, Dmitriy M; Verkhusha, Vladislav V; Staroverov, Dmitry B; Souslova, Ekaterina A; Lukyanov, Sergey; Lukyanov, Konstantin A (2004-11-01). "Photoswitchable cyan fluorescent protein for protein tracking" . Nature Biotechnology . 22 (11): 1435–1439. doi : 10.1038/nbt1025 . ISSN 1087-0156 . PMID 15502815 . S2CID 9597405 .

[:0-1] Jump up to: ^а ^б ^с Андо, Рёко; Хама, Хироши; Ямамото-Хино, Мики; Мизуно, Хидеаки; Мияваки, Ацуши (01 октября 2002 г.). «Оптический маркер, основанный на индуцированной УФ-излучением фотоконверсии флуоресцентного белка из зеленого в красный» . Труды Национальной академии наук . 99 (20): 12651–12656. Бибкод : 2002PNAS...9912651A . дои : 10.1073/pnas.202320599 . ISSN 0027-8424 . ПМЦ 130515 . ПМИД 12271129 .

[2] Лукьянов Константин А.; Чудаков Дмитрий М.; Лукьянов Сергей; Верхуша, Владислав В. (ноябрь 2005 г.). «Фотоактивируемые флуоресцентные белки» . Nature Reviews Молекулярно-клеточная биология . 6 (11): 885–890. дои : 10.1038/nrm1741 . ISSN 1471-0072 . ПМИД 16167053 . S2CID 23734846 .

[3] Виденманн, Дж.; Иванченко С.; Освальд, Ф.; Шмитт, Ф.; Рокер, К.; Салих, А.; Шпиндлер, К.-Д.; Ниенхаус, ГУ (9 ноября 2004 г.). «EosFP, флуоресцентный маркерный белок с УФ-индуцируемым преобразованием флуоресценции из зеленого в красный» . Труды Национальной академии наук . 101 (45): 15905–15910. Бибкод : 2004PNAS..10115905W . дои : 10.1073/pnas.0403668101 . ISSN 0027-8424 . ПМК 528746 . ПМИД 15505211 .

[4] Адам, Вергилий; Лелимузен, Микаэль; Беме, Сьюзен; Десфон, Гийом; Ниенхаус, Карин; Филд, Мартин Дж.; Виденманн, Йорг; Максвини, Шон; Ниенхаус, Г. Ульрих; Буржуа, Доминик (25 ноября 2008 г.). «Структурная характеристика IrisFP, оптического хайлайтера, претерпевающего многочисленные фотоиндуцированные трансформации» . Труды Национальной академии наук . 105 (47): 18343–18348. Бибкод : 2008PNAS..10518343A . дои : 10.1073/pnas.0805949105 . ISSN 0027-8424 . ПМЦ 2587625 . ПМИД 19017808 .

[5] Цуцуи, Карасава, Сатоши; Нукина, Нобуюки, Ацуши (март 2005 г.). разработка кораллового флуоресцентного белка» 6 Полурациональная « ( 3): 233–. 238. дои : 10.1038/sj.embor.7400361 . ISSN 1469-221X . ПМЦ 1299271 .

[6] Хабути, Сатоши; Андо, Рёко; Дедекер, Питер; Верхейен, Венди; Мизуно, Хидеаки; Мияваки, Ацуши; Хофкенс, Йохан (5 июля 2005 г.). «Обратимое фотопереключение одиночной молекулы в GFP-подобном флуоресцентном белке Dronpa» . Труды Национальной академии наук . 102 (27): 9511–9516. Бибкод : 2005PNAS..102.9511H . дои : 10.1073/pnas.0500489102 . ISSN 0027-8424 . ПМК 1157093 . ПМИД 15972810 .

[7] Паттерсон, Джордж Х; Липпинкотт-Шварц, Дженнифер (апрель 2004 г.). «Селективное фотомечение белков с использованием фотоактивируемого GFP» . Методы . 32 (4): 445–450. дои : 10.1016/j.ymeth.2003.10.006 . ПМИД 15003607 .

[8] Chudakov, Dmitriy M; Verkhusha, Vladislav V; Staroverov, Dmitry B; Souslova, Ekaterina A; Lukyanov, Sergey; Lukyanov, Konstantin A (2004-11-01). "Photoswitchable cyan fluorescent protein for protein tracking" . Nature Biotechnology . 22 (11): 1435–1439. doi : 10.1038/nbt1025 . ISSN 1087-0156 . PMID 15502815 . S2CID 9597405 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]