Особливості первинної структури червоних флуоресцентних білків, що змінюють спектри флуоресценції з часом
Анотація
За допомогою направленого сайт-специфічного та випадкового мутагенезу мономірного червоного флуоресцентного білка mCherry було створено три мутантних білка, названних флуоресцентними таймерами (ФТ), які, на відміну від вихідного білка, змінюють з часом флуоресценцію з блакитної на червону, та визначені їх первинні структури. Вилучені мутантні білки відрізняються один від одного швидкостями зміни спектрів флуоресценції - великою (ВФТ), середньою (СФТ) та малою (МФТ). У порівнянні з вихідним mCherry ВФТ має 5 амінокислотних заміщень. Серед них заміщення Ліз→Aрг, Лей→Tрп, Aлa→Сер в позиціях 69, 84 и 224 знаходяться в середині білкової молекули, а Глу→Ліз, Сер→Tре в позициях 34 та 151 - на її зовнішній поверхні В амінокислотній послідовності СФТ знайдено 9 заміщень. Ліз→Aрг, Лей→Tpп, Meт→Iлей, Лей→Meт в позиціях 69, 84, 152 і 205 - внутрішні, а Aсн→Aсп, Tре→Сер, Глн→Ліз, Тир→Цис, Aрг→Гіс в позиціях 23, 43, 194, 221 і 227- зовнішні. МФТ має тільки 4
мутації, з яких три: Ліз→Aрг, Лей→Tрп, Aлa→Вал в позиціях 69, 84 та 179 знаходяться у внутрішньому просторі молекули і одна, в позиції 30, Глу→Вал – на ії поверхні. Розглянута структурная роль знайдених зовнішніх та внутрішнніх амінокислотних заміщень у формуваннні флуоресцентних особливостей ВФТ, СФТ і МФТ, які відрізняють їх як від mCherry, так і один від одного.
Завантаження
Посилання
2. Miyawaki A., Karasawa S. Memorizing spatiotemporal patterns // Nat. Chem. Biol. – 2007. – V. 3. – P. 598-601.
3. Terskikh A. "Fluorescent timer": protein that changes color with time // Science. – 2000. – V. 290. – P. 1585-1588.
4. Mirabella R., Franken C., van der Krogt G.N., Bisseling T., Geurts R. Use of the fluorescent timer DsRed-E5 as reporter to monitor dynamics of gene activity in plants // Plant Physiol. –2004. – V. 135. –P. 1879-1887.
5. Verkhusha V.V., Chudakov D.M., Gurskaya N.G., Lukyanov S., Lukyanov K.A. Common pathway for the red chromophore formation in fluorescent proteins and chromoproteins // Chem. Biol. – 2004.– V. 11. – P. 845-854.
6. Subach F.V., Subach O.M., Gundorov I.S., Morozova K.S., Piatkevich K.D., Cuervo A.M., Verkhusha V.V. Monomeric fluorescent timers that change the color from blue to red // Nat. Chem. Biol. – 2009. – V. 5:2. – P. 118-126.
7. Субач Ф.В., Морозова Е.С., Верхуша В.В., Перский Е.Э. Спектральные характеристики красных флуоресцентных белков, изменяющих спектр флуоресценции во времени // Біофізичний Вісник – 2009. – №. 22 (1) – C. 116-122.
8. Ho S.N., Hunt H.D., Horton R.M., Pullen J.K., Pease L.R. Site-directed mutagenesis by overlap extension using the polymerase chain reaction // Gene –1989. – V. 77. –P. 51-59.
9. Shu X., Shaner N.C., Yarbrough C.A., Tsien R.Y., Remington S.J. Novel chromophores and buried charges control color in mFruits // Biochemistry –2006. – V. 45. – P. 9639- 9647.
10. Bevis B.J., Glick B.S. Rapidly maturing variants of the Discosoma red fluorescent protein (DsRed) // Nat. Biotechnol. –2002. – V. 20. –P. 83-87.
11. Remington S.J. Fluorescent proteins: maturation, photochemistry and photophysics // Curr Opin Struct Biol. – 2006. – V. 16. –P. 714-721.
12. Reid B.G., Flynn G.C. Chromophore formation in green fluorescent protein // Biochemistry – 1997. – V. 36. – P. 6786-6791.
13. Yarbrough D., Wachter R.M., Kallio K., Matz M.V., Remington S.J. Refined crystal structure of DsRed, a red fluorescent protein from coral, at 2.0-A resolution // Proc Natl Acad Sci U S A – 2001. – V. 98. – P. 462-467.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
