新亮红色荧光蛋白的生物学家的工具箱

荧光蛋白广泛应用于生物学研究各种细胞类型或结构清晰可见。例如,认为干细胞或蛋白质与癌症有关。阿姆斯特丹大学的一个研究小组,由年纪Gadella,已经开发了一个新的亮红色荧光蛋白:mScarlet3。他们发表了这种蛋白质的性质和DNA代码在权威期刊《自然方法。

要理解为什么一个细胞分裂时,分泌激素或传送信号到另一个细胞,生物学家通常使用技巧。他们把彩色灯感兴趣的蛋白质,这样他们就可以遵循这些蛋白质的运动和相互作用在活细胞在显微镜下。这些灯可用的颜色越多,多个进程可以在同一时间。

在1990年代,科学家利用荧光蛋白作为细胞第一次彩色标记。蛋白质是绿色和来自一个荧光水母。通过修改绿色蛋白质,蓝色,绿色和黄色变体。在2000年代,珊瑚红色荧光蛋白被发现。但是将这种蛋白质转化为可用的细胞研究和明亮的红光被证明是更具有挑战性。

创建mScarlet3

2016年,阿姆斯特丹大学的生物学家的团队年纪Gadella成功地创建一个新的亮红色荧光蛋白形成一个巨大的飞跃。他们叫mScarlet蛋白质。他们很快就被红色荧光蛋白的科学世界。DNA编码mScarlet一直要求3400倍,现在用于细胞生物学研究几乎在世界上每个国家。

不幸的是,在哺乳动物细胞mScarlet蛋白质变成了褶皱更慢,完全低于常用的绿色荧光蛋白,导致这些细胞不是最佳的亮度。因此,团队继续致力于蛋白质和试图加速和最大化折叠。他们使用了两种变体的mScarlet他们已经开发,有快速折叠但低亮度和一个缓慢但最终明亮的荧光。他们试图将这两个积极的属性合并到一个新的蛋白质。借助大量的有针对性的改变蛋白质的结构,他们设法实现这一目标,导致mScarlet3。现在最新的变体结合最大亮度与快速和完整的折叠。

最后,测试mScarlet3的结构,生物学家把他们创造格勒诺布尔德生物研究所的(格勒诺布尔大学CNRS,东航,阿尔卑斯)。结构生物学家安东尼Royant使用欧洲同步加速器ESRF,世界明亮的x射线源,地图蛋白质的分子结构。Royant:“原来mScarlet3非常明亮的,因为一个特殊的疏水性(油性)局部结构的蛋白质,加速和改善蛋白质的折叠。

新标准

这个新的改进版本的红色荧光蛋白,手头工具箱科学家们在实验室里现在比以往任何时候都更完整。Gadella:“mScarlet已经非常积极的经验,这就是为什么我们认为mScarlet3研究者之间将变得更受欢迎,很快就会成为全球的新标准。亮红色荧光蛋白是高度追捧,因为激发这些红蛋白不如激动人心的绿色有害细胞的蛋白质。此外,红灯是分散的更少,这意味着你也可以使用显微镜观察分子过程在更深的细胞层。与mScarlet3我们终于有一个非常健壮的亮红色荧光蛋白折叠迅速和完全没有进一步的缺点。我们期望与mScarlet3很多新的应用程序,包括制作新的红色荧光生物传感器在mScarlet3可用于图像特定细胞功能。

遗传密码UvA mScarlet3的专利。

参考:Gadella TWJ,范Weeren L, Stouthamer J,等人mScarlet3:一个聪明的和fast-maturing红色荧光蛋白。Nat方法。2023:1-5。doi:10.1038 / s41592 - 023 - 01809 - y

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