RoGFP - RoGFP

Zielone białko fluorescencyjne (roGFP) wrażliwe na redukcję i utlenianie
Utlenione i zredukowane formy wrażliwego na redoks białka zielonej fluorescencji 1-R7 (roGFP1-R7).
Identyfikatory
Symbol	roGFP
WPB	1JC1

Zielone białko fluorescencyjne wrażliwe na redukcję i utlenianie ( roGFP ) to białko o zielonej fluorescencji zaprojektowane tak, aby było wrażliwe na zmiany w lokalnym środowisku redoks . roGFPs są wykorzystywane jako redoks wrażliwego biosensorów .

W 2004 roku naukowcy z laboratorium S. Jamesa Remingtona na Uniwersytecie w Oregonie skonstruowali pierwsze roGFP, wprowadzając dwie cysteiny do struktury beta-beczkowatej GFP. Powstałe białko może istnieć na dwóch różnych stopniach utlenienia (zredukowany ditiol lub utleniony dwusiarczek ), każdy z innymi właściwościami fluorescencyjnymi .

Pierwotnie członkowie laboratorium Remington opublikowali sześć wersji roGFP, nazwanych roGFP1-6 (więcej szczegółów strukturalnych poniżej). Różne grupy badaczy wprowadziły cysteiny w różnych miejscach w cząsteczce GFP, ogólnie stwierdzając, że cysteiny wprowadzone w pozycjach aminokwasów 147 i 204 dają najbardziej wiarygodne wyniki.

roGFP są często kodowane genetycznie w komórkach w celu obrazowania potencjału redoks in vivo . W komórkach roGFP mogą być ogólnie modyfikowane przez enzymy redoks, takie jak glutaredoksyna lub tioredoksyna . roGFP2 preferencyjnie oddziałuje z glutaredoksynami i dlatego wskazuje na komórkowy potencjał redoks glutationu .

Podjęto różne próby wytworzenia roGFP, które są bardziej podatne na obrazowanie żywych komórek. Przede wszystkim zastąpienie trzech dodatnio naładowanych aminokwasów sąsiadujących z dwusiarczkiem w roGFP1 drastycznie poprawia wskaźnik odpowiedzi roGFP na fizjologicznie istotne zmiany w potencjale redoks. Otrzymane warianty roGFP, nazwane od roGFP1-R1 do roGFP1-R14, są znacznie bardziej odpowiednie do obrazowania żywych komórek. Wariant roGFP1-R12 został wykorzystany do monitorowania potencjału redoks w bakteriach i drożdżach, ale także do badań przestrzennie zorganizowanego potencjału redoks w żywych organizmach wielokomórkowych, takich jak nicienie modelowe C. elegans . Ponadto roGFP są wykorzystywane do badania topologii białek ER lub do analizy zdolności produkcyjnej ROS substancji chemicznych .

Jedna znacząca poprawa w stosunku do roGFP nastąpiła w 2008 roku, kiedy specyficzność roGFP2 dla glutationu została dodatkowo zwiększona poprzez połączenie go z ludzką glutaredoksyną 1 (Grx1). Poprzez ekspresję czujników fuzyjnych Grx1-roGFP w organizmie będącym przedmiotem zainteresowania i/lub kierowanie białka do przedziału komórkowego, możliwy jest pomiar potencjału redoks glutationu w określonym przedziale komórkowym w czasie rzeczywistym, a zatem zapewnia znaczne korzyści w porównaniu z innymi inwazyjne metody statyczne np . HPLC .

Biorąc pod uwagę różnorodność roGFP, podjęto pewne wysiłki w celu porównania ich wydajności. Na przykład członkowie grupy Javiera Apfelda opublikowali w 2020 r. metodę opisującą "odpowiednie zakresy" różnych roGFP, określone na podstawie czułości każdego czujnika na eksperymentalny szum w różnych warunkach redoks.

Gatunki roGFP

Zobacz Kostyulk 2020, aby uzyskać bardziej kompleksowy przegląd różnych czujników redoks.

Zobacz też

• Synapto-phluorin

Bibliografia