Proteína roja fluorescente

La proteína fluorescente roja ( RFP ) es una proteína fluorófora  aislada de los corales del género Discosoma del orden de las anémonas de mar, que emite fluorescencia en el rango rojo-naranja cuando se excita . Además, utilizando mutagénesis dirigida al sitio , se obtuvieron varias variantes con diferentes características espectrales a partir de proteínas naturales [1] , incluidas variantes que emiten fluorescencia en el rango naranja, rojo e infrarrojo [2] .

Historia

La proteína roja fluorescente drFP583 se describió por primera vez en 1999. Se obtuvo de los corales rojos Discosoma sp. junto con varias otras proteínas fluorescentes aisladas de varias especies de corales no bioluminiscentes [3] .

Funciones en la naturaleza

Se cree que la proteína desempeña un papel en la fotoprotección del sistema fotosintético de las microalgas coralinas simbióticas frente a la fotoinhibición provocada por la alta intensidad de la luz en la superficie del arrecife de coral . En aguas profundas, la fluorescencia puede convertir la luz azul de longitud de onda corta en luz azul de longitud de onda más larga, que es más adecuada para la fotosíntesis en las microalgas coralinas [4] .

Estructura y propiedades

La proteína fluorescente roja natural DsRed ( drFP583 ) tiene un peso molecular de 25,9 kDa y es un tetrámero. El máximo de absorción es de 558 nm, el máximo de emisión es de 583 nm [5] . Además, hay un máximo de absorción menor a 494 nm.

Mediante mutagénesis dirigida al sitio, se han obtenido una serie de proteínas fluorófobas con parámetros mejorados de estabilidad estructural, rendimiento cuántico y diversos espectros de fluorescencia [6] . Las proteínas fluorescentes mejoradas generadas a partir de DsRed incluyen mFruits (mCherry, mOrange, mRaspberry), mKO, TagRFP, mKate, mRuby, FusionRed, DsRed-Express [7] [8] .

En biotecnología

Las proteínas fluorescentes son un componente clave en la generación de proteínas quiméricas en las que actúan como marcador fluorescente. Por regla general, estas proteínas siguen siendo fluoróforos estables cuando se injertan diferentes proteínas tanto en el extremo N como en el extremo C. Se han expresado experimentalmente en muchos tipos de células y organismos vivos. Las aplicaciones incluyen el etiquetado de líneas celulares, el reportero de expresión génica y el estudio de interacciones proteína-proteína [4] .

Véase también

Notas

  1. Bevis, Brooke J.; Glick, Benjamin S. Variantes de maduración rápida de la proteína fluorescente roja Discosoma (DsRed  )  // Nature Biotechnology . - Nature Publishing Group , 2002. - V. 20 , No. 1 . - S. 83-87 . — ISSN 1546-1696 . -doi : 10.1038/ nbt0102-83 .
  2. Miyawaki, Atsushi; Shcherbakova, Daria M; Verkhusha, Vladislav V. Proteínas fluorescentes rojas: formación de cromóforos y aplicaciones celulares  (inglés)  // Opinión actual en biología estructural: revista. - 2012. - Octubre ( vol. 22 , no. 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 et al. Proteínas fluorescentes de especies de antozoos no bioluminiscentes.  (Inglés)  // Nature Biotechnology  : revista. - Nature Publishing Group , 1999. - Vol. 17 , núm. 10 _ - Pág. 969-973 . -doi : 10.1038/ 13657 . —PMID 10504696 .
  4. 1 2 Uniprot. Proteína roja fluorescente drFP583 . Consultado el 28 de febrero de 2019. Archivado desde el original el 1 de marzo de 2019.
  5. Remington, S.James. Negociar los baches de velocidad a la fluorescencia  // Nature Biotechnology  . - Nature Publishing Group , 2002. - 1 de enero ( vol. 20 , no. 1 ). - S. 28-29 . -doi : 10.1038/ nbt0102-28 .
  6. Shaner NC, Campbell RE, Steinbach PA, Giepmans BN, Palmer AE, Tsien RY Proteínas monoméricas fluorescentes rojas, naranjas y amarillas mejoradas derivadas de Discosoma sp. proteína roja fluorescente.  (Inglés)  // Nature Biotechnology  : revista. - Nature Publishing Group , 2004. - Vol. 22 , núm. 12 _ - Pág. 1567-1572 . -doi : 10.1038/ nbt1037 . —PMID 15558047 .
  7. Piatkévich, Kiryl D.; Verkhusha, Vladislav V. Guía de proteínas fluorescentes rojas y biosensores para citometría de flujo  (inglés)  // Métodos en biología celular: revista. - 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: una proteína fluorescente roja monomérica brillante para imágenes celulares // Nature Methods  . - 2017. - T. 14 , N º 1 . - S. 53-56 . ISSN 1548-7105 . -doi : 10.1038/ nmeth.4074 .  

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