stringtranslate.com

Зеленый флуоресцентный белок

Зеленый флуоресцентный белок ( GFP ) — это белок , который проявляет зеленую флуоресценцию при воздействии света в диапазоне от синего до ультрафиолетового . [2] [3] Название GFP традиционно относится к белку, впервые выделенному из медузы Aequorea victoria , и иногда его называют avGFP . Однако GFP были обнаружены и в других организмах, включая кораллы , морские анемоны , зоанитиды , веслоногие рачки и ланцетники . [4]

GFP из A. victoria имеет основной пик возбуждения на длине волны 395 нм и второстепенный на 475 нм. Его пик испускания находится на 509 нм, что находится в нижней зеленой части видимого спектра . Квантовый выход флуоресценции (QY) GFP составляет 0,79. GFP из морских анютиных глазок ( Renilla reniformis ) имеет один основной пик возбуждения на 498 нм. GFP является превосходным инструментом во многих формах биологии благодаря своей способности образовывать внутренний хромофор без необходимости каких-либо дополнительных кофакторов , генных продуктов или ферментов / субстратов, отличных от молекулярного кислорода. [5]

В клеточной и молекулярной биологии ген GFP часто используется в качестве репортера экспрессии . [6] Он использовался в модифицированных формах для создания биосенсоров , и было создано множество животных, которые экспрессируют GFP, что демонстрирует доказательство концепции , что ген может быть экспрессирован во всем данном организме, в выбранных органах или в интересующих клетках. GFP может быть введен в животных или другие виды с помощью трансгенных технологий и поддерживаться в их геноме и геноме их потомства. GFP был экспрессирован во многих видах, включая бактерии, дрожжи, грибы, рыбу и млекопитающих, в том числе в клетках человека. Ученые Роджер Й. Циен , Осаму Шимомура и Мартин Чалфи были удостоены Нобелевской премии по химии 2008 года 10 октября 2008 года за открытие и разработку зеленого флуоресцентного белка.

Большинство коммерчески доступных генов для GFP и подобных флуоресцентных белков имеют длину около 730 пар оснований. Природный белок состоит из 238 аминокислот. Его молекулярная масса составляет 27 кДа. [7] Таким образом, слияние гена GFP с геном интересующего белка может значительно увеличить размер белка и молекулярную массу, а также может нарушить естественную функцию белка или изменить его местоположение или траекторию транспорта внутри клетки. [8]

Фон

Эквореа Виктория
3D-реконструкция конфокального изображения нейрональных клеток-предшественников, сверхэкспрессирующих VEGF (красный цвет) и контрольных нейрональных клеток-предшественников GFP (зеленый цвет) в обонятельной луковице крысы. Кровеносные сосуды, положительные по RECA-1, - синий цвет.

Дикий тип GFP (wtGFP)

В 1960-х и 1970-х годах GFP вместе с отдельным люминесцентным белком экворином ( ферментом , катализирующим распад люциферина , высвобождая свет) был впервые выделен из медузы Aequorea victoria , а его свойства изучал Осаму Шимомура . [9] У A. victoria флуоресценция GFP возникает, когда экворин взаимодействует с ионами Ca2 + , вызывая синее свечение. Часть этой люминесцентной энергии передается GFP, смещая общий цвет в сторону зеленого. [10] Однако его полезность в качестве инструмента для молекулярных биологов начала осознаваться только в 1992 году, когда Дуглас Прашер сообщил о клонировании и нуклеотидной последовательности wtGFP в Gene . [11] Финансирование этого проекта закончилось, поэтому Прашер отправил образцы кДНК в несколько лабораторий. Лаборатория Мартина Чалфи экспрессировала кодирующую последовательность wtGFP, с удаленными первыми несколькими аминокислотами, в гетерологичных клетках E. coli и C. elegans , опубликовав результаты в журнале Science в 1994 году. [12] Лаборатория Фредерика Цуджи независимо сообщила об экспрессии рекомбинантного белка месяц спустя. [13] Примечательно, что молекула GFP сворачивалась и флуоресцировала при комнатной температуре, без необходимости в экзогенных кофакторах, специфичных для медузы. Хотя этот почти wtGFP был флуоресцентным, у него было несколько недостатков, включая двухпиковые спектры возбуждения, чувствительность к pH, чувствительность к хлориду, плохой квантовый выход флуоресценции, плохую фотостабильность и плохое сворачивание при 37 °C (99 °F).

Первая сообщенная кристаллическая структура GFP была мутантом S65T группой Remington в Science в 1996 году . [14] Месяц спустя группа Phillips независимо сообщила о структуре GFP дикого типа в Nature Biotechnology . [15] Эти кристаллические структуры предоставили жизненно важную информацию об образовании хромофора и взаимодействии соседних остатков. Исследователи модифицировали эти остатки с помощью направленного и случайного мутагенеза, чтобы получить широкий спектр производных GFP, используемых сегодня. Дальнейшие исследования GFP показали, что он устойчив к детергентам, протеазам, обработке хлоридом гуанидиния (GdmCl) и резким перепадам температуры. [16]

Производные GFP

Разнообразие генетических мутаций иллюстрирует эта сцена на пляже Сан-Диего, нарисованная с помощью живых бактерий, экспрессирующих 8 различных цветов флуоресцентных белков (полученных из GFP и dsRed).

Из-за возможности широкого использования и меняющихся потребностей исследователей было создано много различных мутантов GFP. [17] [18] Первым крупным улучшением стала одноточечная мутация (S65T), о которой в 1995 году в журнале Nature сообщил Роджер Циен . [19] Эта мутация значительно улучшила спектральные характеристики GFP, что привело к повышению флуоресценции, фотостабильности и смещению основного пика возбуждения до 488 нм, при этом пик испускания сохранился на 509 нм. Это соответствовало спектральным характеристикам общедоступных наборов фильтров FITC , что повысило практичность использования обычным исследователем. Точечный мутант с эффективностью складывания при 37 °C (F64L) для этого каркаса, дающий улучшенный GFP (EGFP), был обнаружен в 1995 году лабораториями Таструпа [20] и Фалькова. [21] EGFP позволил практическое использование GFP в клетках млекопитающих. EGFP имеет коэффициент экстинкции (обозначаемый ε) 55 000 M −1 см −1 . [22] Квантовый выход флуоресценции (QY) EGFP составляет 0,60. Относительная яркость, выраженная как ε•QY, составляет 33 000 M −1 см −1 .

В 2006 году было сообщено о суперскладчатом GFP (sfGFP), серии мутаций, которые позволяют GFP быстро сворачиваться и созревать даже при слиянии с плохо сворачивающимися пептидами. [23]

Было сделано много других мутаций, включая цветовые мутанты; в частности, синий флуоресцентный белок (EBFP, EBFP2, Azurite, mKalama1), голубой флуоресцентный белок (ECFP, Cerulean, CyPet, mTurquoise2) и производные желтого флуоресцентного белка (YFP, Citrine, Venus, YPet). Производные BFP (кроме mKalama1) содержат замену Y66H. Они демонстрируют широкую полосу поглощения в ультрафиолете с центром вблизи 380 нанометров и максимум испускания при 448 нанометрах. Был разработан мутант зеленого флуоресцентного белка (BFPms1), который преимущественно связывает Zn(II) и Cu(II). BFPms1 имеет несколько важных мутаций, включая и хромофор BFP (Y66H), Y145F для более высокого квантового выхода, H148G для создания отверстия в бета-бочонке и несколько других мутаций, которые увеличивают растворимость. Связывание Zn(II) увеличивает интенсивность флуоресценции, тогда как связывание Cu(II) гасит флуоресценцию и сдвигает максимум поглощения с 379 до 444 нм. Поэтому их можно использовать в качестве биосенсора Zn. [24]

Палитра вариантов GFP и DsRed.

Связывание хромофора. Критической мутацией в циановых производных является замена Y66W, которая заставляет хромофор формироваться с индольным, а не фенольным компонентом. Для восстановления яркости этого модифицированного хромофора из-за увеличенного объема индольной группы требуется несколько дополнительных компенсаторных мутаций в окружающем стволе. В ECFP и Cerulean N-концевая половина седьмой нити демонстрирует две конформации. Обе эти конформации имеют сложный набор ван-дер-ваальсовых взаимодействий с хромофором. Мутации Y145A и H148D в Cerulean стабилизируют эти взаимодействия и позволяют хромофору быть более плоским, лучше упакованным и менее склонным к тушению при столкновениях. [25]

Дополнительный сайт-направленный случайный мутагенез в сочетании с флуоресцентным скринингом на основе времени жизни дополнительно стабилизировал седьмую β-цепь, что привело к яркому варианту mTurquoise2 с квантовым выходом (QY) 0,93. [26] Смещенная в красную область длина волны производных YFP достигается мутацией T203Y и обусловлена ​​π-электронными взаимодействиями между замещенным остатком тирозина и хромофором. [3] Эти два класса спектральных вариантов часто используются для экспериментов по резонансному переносу энергии Фёрстера (FRET). Генетически кодируемые репортеры FRET, чувствительные к сигнальным молекулам клетки, таким как кальций или глутамат, состоянию фосфорилирования белка, комплементации белка, димеризации рецептора и другим процессам, обеспечивают высокоспецифичные оптические показания активности клетки в реальном времени.

Полурациональный мутагенез ряда остатков привел к появлению pH-чувствительных мутантов, известных как pHluorins, а позднее и суперэклиптических pHluorins. Используя быстрое изменение pH при слиянии синаптических пузырьков, pHluorins, помеченные синаптобревином, использовались для визуализации синаптической активности в нейронах. [27]

Редокс-чувствительный GFP ( roGFP ) был разработан путем введения цистеинов в структуру бета-бочонка. Редокс- состояние цистеинов определяет флуоресцентные свойства roGFP . [28]

Номенклатура

Номенклатура модифицированных GFP часто сбивает с толку из-за перекрывающегося отображения нескольких версий GFP на одно название. Например, mGFP часто относится к GFP с N-концевым пальмитоилированием , которое заставляет GFP связываться с клеточными мембранами . Однако этот же термин также используется для обозначения мономерного GFP, что часто достигается путем нарушения интерфейса димера мутацией A206K. [29] GFP дикого типа имеет слабую тенденцию к димеризации при концентрациях выше 5 мг/мл. mGFP также означает «модифицированный GFP», который был оптимизирован путем обмена аминокислот для стабильной экспрессии в растительных клетках.

В природе

Живой ланцетник (B. floridae) под флуоресцентным микроскопом.
Живой ланцетник ( B. floridae ) под флуоресцентным микроскопом.
У морского веслоногого рачка Pontella mimocerami

Цель как (первичной) биолюминесценции (от действия экворина на люциферин), так и (вторичной) флуоресценции GFP у медуз неизвестна. GFP ко-экспрессируется с экворином в небольших гранулах по краю колокола медузы. Вторичный пик возбуждения (480 нм) GFP поглощает часть синего излучения экворина, придавая биолюминесценции более зеленый оттенок. Остаток серина 65 хромофора GFP отвечает за двухпиковые спектры возбуждения дикого типа GFP. Он сохраняется во всех трех изоформах GFP, первоначально клонированных Прашером. Почти все мутации этого остатка объединяют спектры возбуждения в один пик либо при 395 нм, либо при 480 нм. Точный механизм этой чувствительности сложен, но, по-видимому, включает в себя передачу водорода от серина 65 к глутамату 222, что влияет на ионизацию хромофора. [3] Поскольку одна мутация может значительно усилить пик возбуждения 480 нм, делая GFP гораздо более эффективным партнером экворина, A. victoria , по-видимому, эволюционно предпочитает менее эффективный двухпиковый спектр возбуждения. Роджер Циен предположил, что изменение гидростатического давления с глубиной может повлиять на способность серина 65 отдавать водород хромофору и сместить соотношение двух пиков возбуждения. Таким образом, медуза может менять цвет своей биолюминесценции с глубиной. Однако сокращение популяции медуз в Фрайдей-Харбор , где изначально был обнаружен GFP, затруднило дальнейшее изучение роли GFP в естественной среде обитания медуз.

Известно, что большинство видов ланцетника вырабатывают GFP в различных областях своего тела. [30] В отличие от A. victoria , ланцетники не вырабатывают собственный синий свет, и происхождение их эндогенного GFP до сих пор неизвестно. Некоторые предполагают, что он привлекает планктон ко рту ланцетника, выступая в качестве пассивного механизма охоты. Он также может служить фотозащитным агентом у личинок, предотвращая повреждения, вызванные синим светом высокой интенсивности, путем преобразования его в зеленый свет низкой интенсивности. Однако эти теории не были проверены.

Белки, подобные GFP, были обнаружены у многих видов морских веслоногих рачков , в частности, из семейств Pontellidae и Aetideidae . [31] GFP, выделенный из Pontella mimocerami, показал высокий уровень яркости с квантовым выходом 0,92, что делает его почти в два раза ярче, чем обычно используемый EGFP, выделенный из A. victoria. [32]

Другие флуоресцентные белки

Стойка с пробирками, в которой растворы светятся разными цветами.
Разные белки производят разные флуоресцентные цвета под воздействием ультрафиолетового света.

Существует много GFP-подобных белков, которые, несмотря на то, что они принадлежат к тому же семейству белков, что и GFP, не получены напрямую из Aequorea victoria . К ним относятся dsRed , eqFP611, Dronpa, TagRFPs, KFP, EosFP/IrisFP, Dendra и т. д. Будучи разработанными из белков в разных организмах, эти белки иногда могут демонстрировать неожиданные подходы к формированию хромофоров. Некоторые из них, такие как KFP, разработаны из естественно нефлуоресцентных или слабофлуоресцентных белков, которые могут быть значительно улучшены путем мутагенеза. [33] Когда используются GFP-подобные стволы с различными характеристиками спектра, спектры возбуждения одного хромофора могут использоваться для питания другого хромофора (FRET), что позволяет преобразовывать длины волн света. [34]

Флуоресцентные белки, связывающие FMN (FbFP), были разработаны в 2007 году и представляют собой класс небольших (11–16 кДа), кислородонезависимых флуоресцентных белков, которые получены из рецепторов синего света. Они предназначены специально для использования в анаэробных или гипоксических условиях, поскольку образование и связывание хромофора Flavin не требует молекулярного кислорода, как это происходит при синтезе хромофора GFP. [35]

Изображение флуоресцентных белков на изображении выше в белом свете или изображение, видимое глазом.

Флуоресцентные белки с другими хромофорами, например, UnaG с билирубином, могут демонстрировать уникальные свойства, такие как смещенное в красную область излучение свыше 600 нм или фотоконверсия из состояния зеленого излучения в состояние красного излучения. Они могут иметь длины волн возбуждения и излучения, достаточно далеко расположенные друг от друга, чтобы достичь преобразования между красным и зеленым светом.

Новый класс флуоресцентных белков был получен из фикобилипротеина цианобактерий ( Trichodesmium erythraeum ) , α- аллофикоцианина , и назван малым ультракрасным флуоресцентным белком ( smURFP ) в 2016 году. smURFP автокаталитически самостоятельно включает хромофор биливердин без необходимости во внешнем белке , известном как лиаза . [36] [37] Белки, подобные GFP, полученные из медуз и кораллов, требуют кислорода и производят стехиометрическое количество перекиси водорода при образовании хромофора . [ 38] smURFP не требует кислорода и не производит перекись водорода и использует хромофор биливердин . smURFP имеет большой коэффициент экстинкции (180 000 М −1 см −1 ) и скромный квантовый выход (0,20), что делает его биофизическую яркость сопоставимой с eGFP и примерно в 2 раза ярче большинства красных или дальнекрасных флуоресцентных белков, полученных из кораллов . Спектральные свойства smURFP аналогичны органическому красителю Cy5 . [36] [39]

Колонии E. coli, экспрессирующие флуоресцентные белки.

Обзоры новых классов флуоресцентных белков и их применения можно найти в цитируемых обзорах. [40] [41]

Структура

GFP имеет структуру бета-бочонка, состоящую из одиннадцати β-тяжей с гофрированной листовой компоновкой, с альфа-спиралью, содержащей ковалентно связанный хромофор 4-( п -гидроксибензилиден)имидазолидин-5-он (HBI), проходящей через центр. [3] [14] [15] Пять более коротких альфа-спиралей образуют колпачки на концах структуры. Структура бета-бочонка представляет собой почти идеальный цилиндр длиной 42 Å и диаметром 24 Å (некоторые исследования сообщали о диаметре 30 Å [16] ), [14] создавая то, что называется образованием «β-can», которое является уникальным для семейства GFP-подобных белков. [15] HBI, спонтанно модифицированная форма трипептида Ser65–Tyr66–Gly67, не флуоресцентна в отсутствие правильно свернутого каркаса GFP и существует в основном в неионизированной фенольной форме в wtGFP. [42] Обращенные внутрь боковые цепи ствола вызывают специфические реакции циклизации в Ser65–Tyr66–Gly67, которые вызывают ионизацию HBI в фенолятную форму и образование хромофора . Этот процесс посттрансляционной модификации называется созреванием . [43] Сеть водородных связей и взаимодействия электронных укладок с этими боковыми цепями влияют на цвет, интенсивность и фотостабильность GFP и его многочисленных производных. [44] Плотно упакованная природа ствола исключает молекулы растворителя, защищая флуоресценцию хромофора от тушения водой. В дополнение к автоциклизации Ser65-Tyr66-Gly67, реакция 1,2-дегидрирования происходит на остатке Tyr66. [16] Помимо трех остатков, которые образуют хромофор, такие остатки, как Gln94, Arg96, His148, Thr203 и Glu222, действуют как стабилизаторы. Остатки Gln94, Arg96 и His148 способны стабилизироваться путем делокализации заряда хромофора. Arg96 является наиболее важным стабилизирующим остатком из-за того, что он вызывает необходимые структурные перестройки, которые необходимы для кольца HBI. Любая мутация остатка Arg96 приведет к снижению скорости развития хромофора, поскольку будут потеряны надлежащие электростатические и стерические взаимодействия. Tyr66 является получателем водородных связей и не ионизируется для создания благоприятной электростатики. [45]

Фильм GFP, демонстрирующий всю структуру и увеличенный флуоресцентный хромофор.

Автокаталитическое образование хромофора в wtGFP

Механистически процесс включает циклизацию, опосредованную основанием, с последующей дегидратацией и окислением. В реакции 7a-8 происходит образование енамина из имина, тогда как в реакции 7b-9 отщепляется протон. [46] Образованный флуорофор HBI выделен зеленым цветом.

Реакции катализируются остатками Glu222 и Arg96. [46] [47] Аналогичный механизм возможен и с треонином вместо Ser65.

Приложения

Анализы репортеров

Зеленый флуоресцентный белок может быть использован в качестве репортерного гена . [48] [49]

Например, GFP можно использовать в качестве репортера для уровней токсичности окружающей среды. Было показано, что этот белок является эффективным способом измерения уровней токсичности различных химических веществ, включая этанол, п -формальдегид, фенол, триклозан и парабен. GFP отлично подходит в качестве репортерного белка, поскольку он не оказывает никакого влияния на хозяина при введении в клеточную среду хозяина. Благодаря этой способности не требуется внешнего визуализирующего красителя, АТФ или кофакторов. Что касается уровней загрязняющих веществ, измерялась флуоресценция, чтобы оценить влияние, которое загрязняющие вещества оказывают на клетку-хозяина. Также измерялась клеточная плотность клетки-хозяина. Результаты исследования, проведенного Song, Kim, & Seo (2016), показали, что наблюдалось снижение как флуоресценции, так и клеточной плотности по мере увеличения уровней загрязняющих веществ. Это указывало на тот факт, что клеточная активность снизилась. Дополнительные исследования этого конкретного применения, чтобы определить механизм, с помощью которого GFP действует как маркер загрязняющих веществ. [50] Аналогичные результаты были получены у данио-рерио, поскольку данио-рерио, которым вводили GFP, были примерно в двадцать раз более восприимчивы к распознаванию клеточных стрессов, чем данио-рерио, которым не вводили GFP. [51]

Преимущества

Самым большим преимуществом GFP является то, что он может быть наследуемым, в зависимости от того, как он был введен, что позволяет продолжать изучение клеток и тканей, в которых он экспрессируется. Визуализация GFP неинвазивна, требует только освещения синим светом. GFP сам по себе не мешает биологическим процессам, но при слиянии с интересующими белками требуется тщательная разработка линкеров для поддержания функции интересующего белка. Более того, если он используется с мономером, он способен легко диффундировать по клеткам. [52]

Флуоресцентная микроскопия

Сверхразрешение с двумя слитыми белками (GFP-Snf2H и RFP-H2A), исследования совместной локализации (2CLM) в ядре клетки рака кости. 120 000 локализованных молекул в широкой области поля зрения (470 мкм 2 ).

Доступность GFP и его производных полностью изменила флуоресцентную микроскопию и способ ее использования в клеточной биологии и других биологических дисциплинах. [53] В то время как большинство небольших флуоресцентных молекул, таких как FITC (флуоресцеинизотиоцианат), являются сильно фототоксичными при использовании в живых клетках, флуоресцентные белки, такие как GFP, обычно гораздо менее вредны при освещении в живых клетках. Это послужило толчком к разработке высокоавтоматизированных систем флуоресцентной микроскопии живых клеток, которые можно использовать для наблюдения за клетками с течением времени, экспрессирующими один или несколько белков, помеченных флуоресцентными белками.

Существует множество методов использования GFP в эксперименте по визуализации живых клеток. Самый прямой способ использования GFP — это непосредственное присоединение его к интересующему белку. Например, GFP может быть включен в плазмиду, экспрессирующую другие гены, чтобы указать на успешную трансфекцию интересующего гена. Другой метод — использовать GFP, который содержит мутацию, при которой флуоресценция будет меняться с зеленой на желтую с течением времени, что называется флуоресцентным таймером. С помощью флуоресцентного таймера исследователи могут изучать состояние производства белка, например, недавно активированный, непрерывно активированный или недавно деактивированный, на основе цвета, сообщаемого флуоресцентным белком. [54] В еще одном примере ученые модифицировали GFP так, чтобы он становился активным только после воздействия облучения, что дает исследователям инструмент для выборочной активации определенных частей клетки и наблюдения за тем, куда белки, помеченные GFP, перемещаются из исходного положения. [55] Это всего лишь два примера в бурно развивающейся области флуоресцентной микроскопии, а более полный обзор биосенсоров, использующих GFP и другие флуоресцентные белки, можно найти здесь [56]

Например, GFP широко использовался для маркировки сперматозоидов различных организмов в целях идентификации, как в Drosophila melanogaster , где экспрессия GFP может использоваться в качестве маркера для определенной характеристики. GFP также может быть выражен в различных структурах, позволяющих проводить морфологическое различие. В таких случаях ген для производства GFP включается в геном организма в области ДНК, которая кодирует целевые белки и которая контролируется той же регуляторной последовательностью ; то есть регуляторная последовательность гена теперь контролирует производство GFP, в дополнение к меченым белкам. В клетках, где экспрессируется ген и продуцируются меченые белки, GFP продуцируется одновременно. Таким образом, только те клетки, в которых экспрессируется меченый ген или продуцируются целевые белки, будут флуоресцировать при наблюдении под флуоресцентной микроскопией. Анализ таких покадровых фильмов переопределил понимание многих биологических процессов, включая сворачивание белка, транспорт белка и динамику РНК, которые в прошлом изучались с использованием фиксированного (т. е. мертвого) материала. Полученные данные также используются для калибровки математических моделей внутриклеточных систем и оценки скоростей экспрессии генов. [57] Аналогичным образом, GFP может использоваться в качестве индикатора экспрессии белка в гетерологичных системах. В этом сценарии белки слияния, содержащие GFP, вводятся косвенно, с использованием РНК конструкции, или напрямую, с самим меченым белком. Этот метод полезен для изучения структурных и функциональных характеристик меченого белка в макромолекулярном или одномолекулярном масштабе с помощью флуоресцентной микроскопии.

Микроскоп Vertico SMI с технологией SPDM Phymod использует так называемый эффект «обратимого фотообесцвечивания» флуоресцентных красителей, таких как GFP и его производные, для локализации их как отдельных молекул в оптическом разрешении 10 нм. Это также может быть выполнено как колокализация двух производных GFP (2CLM). [58]

Другим мощным применением GFP является экспрессия белка в небольших наборах определенных клеток. Это позволяет исследователям оптически обнаруживать определенные типы клеток in vitro (в чашке Петри) или даже in vivo (в живом организме). [59] Генетическая комбинация нескольких спектральных вариантов GFP является полезным приемом для анализа мозговых схем ( Brainbow ). [60] Другие интересные применения флуоресцентных белков в литературе включают использование FP в качестве датчиков мембранного потенциала нейронов , [61] отслеживание рецепторов AMPA на клеточных мембранах, [62] проникновение вируса и заражение отдельных вирусов гриппа и лентивирусных вирусов, [63] [64] и т. д.

Также было обнаружено, что новые линии трансгенных крыс GFP могут быть актуальны для генной терапии, а также для регенеративной медицины. [65] Используя «высокоэкспрессирующий» GFP, трансгенные крысы демонстрируют высокую экспрессию в большинстве тканей и многих клетках, которые не были охарактеризованы или были плохо охарактеризованы у предыдущих GFP-трансгенных крыс.

GFP показал свою полезность в криобиологии в качестве анализа жизнеспособности . Корреляция жизнеспособности, измеренная с помощью анализов трипанового синего , составила 0,97. [66] Другое применение — использование ко-трансфекции GFP в качестве внутреннего контроля эффективности трансфекции в клетках млекопитающих. [67]

Новое возможное применение GFP включает использование его в качестве чувствительного монитора внутриклеточных процессов через лазерную систему eGFP, изготовленную из линии клеток эмбриональной почки человека. Первый сконструированный живой лазер создан экспрессирующей eGFP клеткой внутри отражающей оптической полости и ударяющей ее импульсами синего света. При определенном пороговом значении импульса оптический выход eGFP становится ярче и полностью однородным по цвету чистого зеленого цвета с длиной волны 516 нм. Перед тем, как испустить лазерный свет, свет отражается вперед и назад внутри полости резонатора и проходит клетку много раз. Изучая изменения оптической активности, исследователи могут лучше понять клеточные процессы. [68] [69]

GFP широко используется в исследованиях рака для маркировки и отслеживания раковых клеток. Раковые клетки, маркированные GFP, использовались для моделирования метастазирования, процесса, посредством которого раковые клетки распространяются на отдаленные органы. [70]

Разделить GFP

GFP можно использовать для анализа колокализации белков. Это достигается путем «расщепления» белка на два фрагмента, которые способны к самосборке, а затем слияния каждого из них с двумя интересующими белками. По отдельности эти неполные фрагменты GFP не способны флуоресцировать. Однако, если два интересующих белка колокализуются, то два фрагмента GFP собираются вместе, образуя GFP-подобную структуру, которая способна флуоресцировать. Поэтому, измеряя уровень флуоресценции, можно определить, колокализуются ли два интересующих белка. [71]

Макро-фотография

Биологические процессы макромасштаба, такие как распространение вирусных инфекций, можно отслеживать с помощью маркировки GFP. [72] В прошлом мутагенный ультрафиолетовый свет (УФ) использовался для освещения живых организмов (например, см. [73] ) для обнаружения и фотографирования экспрессии GFP. Недавно была разработана технология с использованием немутагенных светодиодных ламп [74] для макросъемки. [75] В этой технологии используется насадка для эпифлуоресцентной камеры [76], основанная на том же принципе, что и при создании эпифлуоресцентных микроскопов .

Трансгенные питомцы

Мыши, экспрессирующие GFP под воздействием УФ-излучения (слева и справа), по сравнению с нормальной мышкой (в центре)

Альба , флуоресцентный кролик зеленого цвета, был создан французской лабораторией по заказу Эдуардо Каца с использованием GFP в целях искусства и социальных комментариев. [77] Американская компания Yorktown Technologies продает в аквариумных магазинах флуоресцентных рыбок зебры зеленого цвета ( GloFish ), которые изначально были разработаны для обнаружения загрязнения в водоемах. NeonPets, американская компания, продает флуоресцентных мышей в индустрии домашних животных под названием NeonMice. [78] Флуоресцентные свиньи зеленого цвета, известные как Ноэли, были выведены группой исследователей во главе с У Шинн-Чи на кафедре зоотехники и технологий Национального университета Тайваня . [79] Японо-американская команда создала флуоресцентных кошек зеленого цвета в качестве доказательства концепции, чтобы потенциально использовать их в качестве модельных организмов для заболеваний, в частности ВИЧ . [80] В 2009 году южнокорейская команда из Сеульского национального университета вывела первых трансгенных биглей с фибробластными клетками из морских анемонов. Собаки испускают красный флуоресцентный свет, и они должны позволить ученым изучать гены, вызывающие такие заболевания человека, как нарколепсия и слепота. [81]

Искусство

Джулиан Фосс-Андреа , художник немецкого происхождения, специализирующийся на «белковых скульптурах», [82] создал скульптуры, основанные на структуре GFP, включая «Зеленый флуоресцентный белок» (2004) высотой 1,70 метра (5 футов 7 дюймов) [83] и «Стальную медузу» (2006) высотой 1,40 метра (4 фута 7 дюймов). Последняя скульптура расположена на месте открытия GFP Шимомуры в 1962 году, в лабораториях Friday Harbor Вашингтонского университета . [ 84]

Скульптура Джулиана Фосса-Андреа на основе GFP «Стальная медуза» (2006). На изображении изображена скульптура из нержавеющей стали в лабораториях Friday Harbor на острове Сан-Хуан (штат Вашингтон, США), месте открытия GFP.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Ормо М., Кубитт А.Б., Каллио К., Гросс Л.А., Цьен Р.Ю., Ремингтон С.Дж. (сентябрь 1996 г.). «Кристаллическая структура зеленого флуоресцентного белка Aequorea victoria». Наука . 273 (5280): 1392–5. Бибкод : 1996Sci...273.1392O. дои : 10.1126/science.273.5280.1392. PMID  8703075. S2CID  43030290.
  2. ^ Prendergast FG, Mann KG (август 1978). «Химические и физические свойства экворина и зеленого флуоресцентного белка, выделенного из Aequorea forskålea». Биохимия . 17 (17): 3448–53. doi :10.1021/bi00610a004. PMID  28749.
  3. ^ abcd Tsien RY (1998). "Зеленый флуоресцентный белок" (PDF) . Annual Review of Biochemistry . 67 : 509–44. doi :10.1146/annurev.biochem.67.1.509. PMID  9759496.
  4. ^ Салих А (2019). «Флуоресцентные белки». В Кокс Г. (ред.). Основы флуоресцентной визуализации . Бока-Ратон: Jenny Stanford Publishing. стр. 122. doi : 10.1201/9781351129404. ISBN 9781351129404. S2CID  213688192.
  5. ^ Степаненко ОВ, Верхуша ВВ, Кузнецова ИМ, Уверский ВН, Туроверов КК (август 2008). «Флуоресцентные белки как биомаркеры и биосенсоры: проливая свет на молекулярные и клеточные процессы». Current Protein & Peptide Science . 9 (4): 338–69. doi :10.2174/138920308785132668. PMC 2904242 . PMID  18691124. 
  6. ^ Филлипс ГДж (октябрь 2001 г.). «Зеленый флуоресцентный белок — блестящая идея для изучения локализации бактериальных белков». FEMS Microbiology Letters . 204 (1): 9–18. doi :10.1016/S0378-1097(01)00358-5. PMID  11682170.
  7. ^ Uckert W, Pedersen L, Günzburg W (2000). "Зеленый флуоресцентный белок ретровирусный вектор: генерация клеток-продуцентов с высоким титром и вирусного супернатанта". Генная терапия рака . Методы в молекулярной медицине. Т. 35. С. 275–85. doi :10.1385/1-59259-086-1:275. ISBN 1-59259-086-1. PMID  21390811.
  8. ^ Goodman SR, ред. (2008). "Глава 1 - Инструменты биолога клетки: зеленый флуоресцентный белок". Медицинская клеточная биология (3-е изд.). Амстердам: Elsevier/Academic Press. стр. 14–25. doi :10.1016/B978-0-12-370458-0.50006-2. ISBN 978-0-12-370458-0. S2CID  90224559.
  9. ^ Shimomura O, Johnson FH, Saiga Y (июнь 1962 г.). «Извлечение, очистка и свойства экворина, биолюминесцентного белка из светящегося гидромедузана, Aequorea». Журнал клеточной и сравнительной физиологии . 59 (3): 223–39. doi :10.1002/jcp.1030590302. PMID  13911999.
  10. ^ Morise H, Shimomura O, Johnson FH, Winant J (июнь 1974 г.). «Межмолекулярный перенос энергии в биолюминесцентной системе Aequorea». Биохимия . 13 (12): 2656–62. doi :10.1021/bi00709a028. PMID  4151620.
  11. ^ Prasher DC, Eckenrode VK, Ward WW, Prendergast FG, Cormier MJ (февраль 1992 г.). «Первичная структура зеленого флуоресцентного белка Aequorea victoria». Gene . 111 (2): 229–33. doi :10.1016/0378-1119(92)90691-H. PMID  1347277.
  12. ^ Chalfie M, Tu Y, Euskirchen G, Ward WW, Prasher DC (февраль 1994). "Зеленый флуоресцентный белок как маркер экспрессии генов". Science . 263 (5148): 802–5. Bibcode :1994Sci...263..802C. doi :10.1126/science.8303295. PMID  8303295. S2CID  9043327.
  13. ^ Inouye S, Tsuji FI (март 1994). "Aequorea green fluorescent protein. Expression of the gene and fluorescence characteristics of the recombinant protein". FEBS Letters . 341 (2–3): 277–80. doi : 10.1016/0014-5793(94)80472-9 . PMID  8137953.
  14. ^ abc Ормо М., Кубитт А.Б., Каллио К., Гросс Л.А., Цьен Р.Ю., Ремингтон С.Дж. (сентябрь 1996 г.). «Кристаллическая структура зеленого флуоресцентного белка Aequorea victoria». Наука . 273 (5280): 1392–5. Бибкод : 1996Sci...273.1392O. дои : 10.1126/science.273.5280.1392. PMID  8703075. S2CID  43030290.
  15. ^ abc Yang F, Moss LG, Phillips GN (октябрь 1996 г.). "Молекулярная структура зеленого флуоресцентного белка" (PDF) . Nature Biotechnology . 14 (10): 1246–51. doi :10.1038/nbt1096-1246. hdl : 1911/19233 . PMID  9631087. S2CID  34713931.
  16. ^ abc Brejc K, Sixma TK, Kitts PA, Kain SR, Tsien RY, Ormö M, Remington SJ (март 1997 г.). "Структурная основа двойного возбуждения и фотоизомеризации зеленого флуоресцентного белка Aequorea victoria". Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 94 (6): 2306–2311. Bibcode : 1997PNAS ...94.2306B. doi : 10.1073/pnas.94.6.2306 . PMC 20083. PMID  9122190. 
  17. ^ Shaner NC, Steinbach PA, Tsien RY (декабрь 2005 г.). "Руководство по выбору флуоресцентных белков" (PDF) . Nature Methods . 2 (12): 905–9. doi :10.1038/nmeth819. PMID  16299475. S2CID  10024284.
  18. ^ Wilhelmsson M, Tor Y (2016). Флуоресцентные аналоги биомолекулярных строительных блоков: разработка и применение . Нью-Джерси: Wiley. ISBN 978-1-118-17586-6.
  19. ^ Heim R, Cubitt AB, Tsien RY (февраль 1995). "Улучшенная зеленая флуоресценция" (PDF) . Nature . 373 (6516): 663–4. Bibcode : 1995Natur.373..663H. doi : 10.1038/373663b0. PMID  7854443. S2CID  40179694.
  20. ^ Патент США 6172188, Таструп О, Таллин С., Конгсбак Поулсен Л., Бьорн С., «Флуоресцентные белки», опубликовано 9 января 2001 г. 
  21. ^ Cormack BP, Valdivia RH, Falkow S (1996). "FACS-оптимизированные мутанты зеленого флуоресцентного белка (GFP)". Gene . 173 (1 Spec No): 33–38. doi : 10.1016/0378-1119(95)00685-0 . PMID  8707053.
  22. ^ McRae SR, Brown CL, Bushell GR (май 2005 г.). «Быстрая очистка EGFP, EYFP и ECFP с высоким выходом и чистотой». Protein Expression and Purification . 41 (1): 121–127. doi :10.1016/j.pep.2004.12.030. PMID  15802229.
  23. ^ Pédelacq JD, Cabantous S, Tran T, Terwilliger TC, Waldo GS (январь 2006 г.). «Инженерия и характеристика суперфолдерного зеленого флуоресцентного белка». Nature Biotechnology . 24 (1): 79–88. doi :10.1038/nbt1172. PMID  16369541. S2CID  2966399.
  24. ^ Barondeau DP, Kassmann CJ, Tainer JA, Getzoff ED (апрель 2002 г.). «Структурная химия зеленого флуоресцентного белка Zn-биосенсора». Журнал Американского химического общества . 124 (14): 3522–3524. doi :10.1021/ja0176954. PMID  11929238.
  25. ^ Лелимузен М, Нуарклерк-Савой М, Лазарено-Саес С, Пэтцольд Б, Ле Вот С, Шазал Р, Машбёф П, Филд MJ, Буржуа Д, Руайант А (октябрь 2009 г.). «Внутренняя динамика ECFP и квантового выхода флуоресценции контроля Cerulean». Биохимия . 48 (42): 10038–10046. дои : 10.1021/bi901093w. ПМИД  19754158.
  26. ^ Гоедхарт Дж., фон Штеттен Д., Нуарклерк-Савой М., Лелимузен М., Йосен Л., Хинк М.А., ван Веерен Л., Гаделла Т.В., Ройант А (2012). «Направляемая структурой эволюция голубых флуоресцентных белков к квантовому выходу 93%». Природные коммуникации . 3 : 751. Бибкод : 2012NatCo...3..751G. дои : 10.1038/ncomms1738. ПМЦ 3316892 . ПМИД  22434194. 
  27. ^ Miesenböck G, De Angelis DA, Rothman JE (июль 1998). «Визуализация секреции и синаптической передачи с помощью pH-чувствительных зеленых флуоресцентных белков». Nature . 394 (6689): 192–5. Bibcode :1998Natur.394..192M. doi :10.1038/28190. PMID  9671304. S2CID  4320849.
  28. ^ Hanson GT, Aggeler R, Oglesbee D, Cannon M, Capaldi RA, Tsien RY, Remington SJ (март 2004 г.). «Исследование окислительно-восстановительного потенциала митохондрий с помощью индикаторов на основе зеленых флуоресцентных белков, чувствительных к окислительно-восстановительному потенциалу». Журнал биологической химии . 279 (13): 13044–53. doi : 10.1074/jbc.M312846200 . PMID  14722062.
  29. ^ Zacharias DA, Violin JD, Newton AC, Tsien RY (май 2002). «Разделение модифицированных липидами мономерных GFP в мембранные микродомены живых клеток». Science . 296 (5569): 913–16. Bibcode :2002Sci...296..913Z. doi :10.1126/science.1068539. PMID  11988576. S2CID  14957077.
  30. ^ Юэ Дж. К., Холланд Н. Д., Холланд Л. З., Дехейн Д. Д. (июнь 2016 г.). «Эволюция генов, кодирующих зеленые флуоресцентные белки: взгляд на цефалохордовых (amphioxus)». Scientific Reports . 6 (1): 28350. Bibcode :2016NatSR...628350Y. doi : 10.1038/srep28350 . PMC 4911609 . PMID  27311567. 
  31. ^ Hunt ME, Scherrer MP, Ferrari FD, Matz MV (июль 2010 г.). "Очень яркие зеленые флуоресцентные белки веслоногих рачков Pontellid Pontella mimocerami". PLOS ONE . 5 (7): e11517. Bibcode : 2010PLoSO...511517H. doi : 10.1371/journal.pone.0011517 . PMC 2904364. PMID  20644720 . 
  32. ^ "eGFP" .FPbase .
  33. ^ Чудаков ДМ, Белоусов ВВ, Зарайский АГ, Новоселов ВВ, Староверов ДБ, Зоров ДБ, Лукьянов С, Лукьянов КА (февраль 2003 г.). "Разжигание флуоресцентных белков для точного фотомаркирования in vivo". Nature Biotechnology . 21 (2): 191–4. doi :10.1038/nbt778. PMID  12524551. S2CID  52887792.
  34. ^ Wiens MD, Shen Y, Li X, Salem MA, Smisdom N, Zhang W, Brown A, Campbell RE (декабрь 2016 г.). «Тандемный зелено-красный гетеродимерный флуоресцентный белок с высокой эффективностью FRET». ChemBioChem . 17 (24): 2361–2367. doi :10.1002/cbic.201600492. PMID  27781394. S2CID  4301322.
  35. ^ Drepper T, Eggert T, Circolone F, Heck A, Krauss U, Guterl JK и др. (апрель 2007 г.). «Репортерные белки для флуоресценции in vivo без кислорода». Nature Biotechnology . 25 (4): 443–445. doi :10.1038/nbt1293. PMID  17351616. S2CID  7335755.
  36. ^ ab Rodriguez EA, Tran GN, Gross LA, Crisp JL, Shu X, Lin JY, Tsien RY (сентябрь 2016 г.). «Флуоресцентный белок дальнего красного цвета произошел от фикобилипротеина цианобактерий». Nature Methods . 13 (9): 763–9. doi :10.1038/nmeth.3935. PMC 5007177 . PMID  27479328. 
  37. ^ Мэттсон С., Тран Г. Н., Родригес Е. А. (2023). «Направленная эволюция флуоресцентных белков у бактерий». В Шарма М. (ред.). Флуоресцентные белки . Методы в молекулярной биологии. Т. 2564. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Springer US. стр. 75–97. doi :10.1007/978-1-0716-2667-2_4. ISBN 978-1-0716-2666-5. PMID  36107338.
  38. ^ Tsien RY (1998-01-01). «Зеленый флуоресцентный белок». Annual Review of Biochemistry . 67 (1): 509–44. doi :10.1146/annurev.biochem.67.1.509. PMID  9759496. S2CID  8138960.
  39. ^ Maiti, Atanu; Buffalo, Cosmo Z.; Saurabh, Saumya; Montecinos-Franjola, Felipe; Hachey, Justin S.; Conlon, William J.; Tran, Geraldine N.; Hassan, Bakar; Walters, Kylie J.; Drobizev, Michael; Moerner, WE; Ghosh, Partho; Matsuo, Hiroshi; Tsien, Roger Y.; Lin, John Y. (2023-07-12). "Структурная и фотофизическая характеристика малого ультра-красного флуоресцентного белка". Nature Communications . 14 (1): 4155. Bibcode :2023NatCo..14.4155M. doi :10.1038/s41467-023-39776-9. ISSN  2041-1723. PMC 10338489. PMID  37438348 . 
  40. ^ Rodriguez EA, Campbell RE, Lin JY, Lin MZ, Miyawaki A, Palmer AE, Shu X, Zhang J, Tsien RY (февраль 2017 г.). «Растущий и светящийся набор инструментов флуоресцентных и фотоактивных белков». Trends in Biochemical Sciences . 42 (2): 111–129. doi :10.1016/j.tibs.2016.09.010. PMC 5272834. PMID 27814948  . 
  41. ^ Montecinos-Franjola F, Lin JY, Rodriguez EA (16.11.2020). «Флуоресцентные белки для визуализации in vivo, где биливердин?». Biochemical Society Transactions . 48 (6): 2657–2667. doi :10.1042/BST20200444. PMID  33196077. S2CID  226971864.
  42. ^ Bokman SH, Ward WW (1982). «Обратимая денатурация зеленого флуоресцентного белка Aequorea: физическое разделение и характеристика ренатурированного белка». Биохимия . 21 (19): 4535–4540. doi :10.1021/bi00262a003. PMID  6128025.
  43. ^ Pouwels LJ, Zhang L, Chan NH, Dorrestein PC, Wachter RM (сентябрь 2008 г.). «Исследования кинетического изотопного эффекта на скорости образования хромофора de novo в быстро и медленно созревающих вариантах GFP». Биохимия . 47 (38): 10111–22. doi :10.1021/bi8007164. PMC 2643082. PMID  18759496 . 
  44. ^ Чудаков ДМ, Мац МВ, Лукьянов С, Лукьянов КА (июль 2010). «Флуоресцентные белки и их применение в визуализации живых клеток и тканей». Physiological Reviews . 90 (3): 1103–63. doi :10.1152/physrev.00038.2009. PMID  20664080. S2CID  10767597.
  45. ^ Степаненко ОВ, Верхуша ВВ, Шавловский ММ, Кузнецова ИМ, Уверский ВН, Туроверов КК (ноябрь 2008). "Понимание роли Arg96 в структуре и стабильности зеленого флуоресцентного белка". Белки . 73 (3): 539–551. doi :10.1002/prot.22089. PMC 2908022 . PMID  18470931. 
  46. ^ ab Rosenow MA, Huffman HA, Phail ME, Wachter RM (апрель 2004 г.). «Кристаллическая структура варианта Y66L зеленого флуоресцентного белка подтверждает механизм циклизации-окисления-дегидратации для созревания хромофора». Биохимия . 43 (15): 4464–4472. doi :10.1021/bi0361315. PMID  15078092.
  47. ^ Ma Y, Yu JG, Sun Q, Li Z, Smith SC (2015-07-01). «Механизм дегидратации при созревании хромофора зеленого флуоресцентного белка дикого типа: теоретическое исследование». Chemical Physics Letters . 631–632: 42–46. Bibcode : 2015CPL...631...42M. doi : 10.1016/j.cplett.2015.04.061. ISSN  0009-2614.
  48. ^ Jugder BE, Welch J, Braidy N, Marquis CP (2016-07-26). "Конструирование и использование слияния промотора растворимой гидрогеназы (PSH) Cupriavidus necator H16 с gfp (зеленым флуоресцентным белком)". PeerJ . 4 : e2269. doi : 10.7717/peerj.2269 . PMC 4974937 . PMID  27547572. 
  49. ^ Arun KH, Kaul CL, Ramarao P (2005). «Зеленые флуоресцентные белки в исследовании рецепторов: новый инструмент для открытия лекарств». Журнал фармакологических и токсикологических методов . 51 (1): 1–23. doi :10.1016/j.vascn.2004.07.006. PMID  15596111.
  50. ^ Song YH, Kim CS, Seo JH (апрель 2016 г.). «Неинвазивный мониторинг токсичности окружающей среды с помощью зеленого флуоресцентного белка, экспрессирующего Escherichia coli». Korean Journal of Chemical Engineering . 33 (4): 1331–6. doi :10.1007/s11814-015-0253-1. S2CID  62828580.
  51. ^ Пан Ю, Лейферт А, Граф М, Шифер Ф, Торё-Бовелет С, Брода Дж, Холлоран MC, Холлерт Х, Лааф Д, Саймон Ю, Янен-Дехент В (март 2013 г.). «Высокочувствительный анализ токсичности наночастиц в режиме реального времени у рыбок данио, экспрессирующих зеленый флуоресцентный белок». Маленький . 9 (6). Вайнхайм-ан-дер-Бергштрассе, Германия: 863–9. дои : 10.1002/smll.201201173. ПМИД  23143852.
  52. ^ Chalfie M (июнь 2009 г.). «GFP: Освещая жизнь». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 106 (25): 10073–10080. Bibcode : 2009PNAS..10610073C. doi : 10.1073/pnas.0904061106 . PMC 2700921. PMID  19553219 . 
  53. ^ Yuste R (декабрь 2005 г.). «Флуоресцентная микроскопия сегодня». Nature Methods . 2 (12): 902–4. doi :10.1038/nmeth1205-902. PMID  16299474. S2CID  205418407.
  54. ^ Терских А, Фрадков А, Ермакова Г, Зарайский А, Тан П, Каява АВ и др. (ноябрь 2000 г.). "«Флуоресцентный таймер»: белок, который меняет цвет со временем. Science . 290 (5496): 1585–8. Bibcode :2000Sci...290.1585T. doi :10.1126/science.290.5496.1585. PMID  11090358.
  55. ^ Patterson GH, Lippincott-Schwartz J (сентябрь 2002 г.). «Фотоактивируемый GFP для селективной фотомаркировки белков и клеток». Science . 297 (5588): 1873–7. Bibcode :2002Sci...297.1873P. doi :10.1126/science.1074952. PMID  12228718. S2CID  45058411.
  56. ^ Lin W, Mehta S, Zhang J (октябрь 2019 г.). «Генетически кодируемые флуоресцентные биосенсоры освещают сигнализацию киназы при раке». Журнал биологической химии . 294 (40): 14814–14822. doi : 10.1074/jbc.REV119.006177 . PMC 6779441. PMID  31434714 . 
  57. ^ Коморовский М., Финкенштедт Б., Рэнд Д. (июнь 2010 г.). «Использование одного флуоресцентного репортерного гена для определения периода полураспада внешнего шума и других параметров экспрессии генов». Biophysical Journal . 98 (12): 2759–2769. Bibcode :2010BpJ....98.2759K. doi :10.1016/j.bpj.2010.03.032. PMC 2884236 . PMID  20550887. 
  58. ^ Gunkel M, Erdel F, Rippe K, Lemmer P, Kaufmann R, Hörmann C, Amberger R, Cremer C (июнь 2009 г.). «Двухцветная локализационная микроскопия клеточных наноструктур». Biotechnology Journal . 4 (6): 927–38. doi :10.1002/biot.200900005. PMID  19548231. S2CID  18162278.
  59. ^ Чудаков Д.М., Лукьянов С., Лукьянов КА (декабрь 2005 г.). «Флуоресцентные белки как инструментарий для визуализации in vivo». Тенденции в биотехнологии . 23 (12): 605–13. doi :10.1016/j.tibtech.2005.10.005. PMID  16269193.
  60. ^ Livet J, Weissman TA, Kang H, Draft RW, Lu J, Bennis RA, Sanes JR, Lichtman JW (ноябрь 2007 г.). «Трансгенные стратегии комбинаторной экспрессии флуоресцентных белков в нервной системе». Nature . 450 (7166): 56–62. Bibcode :2007Natur.450...56L. doi :10.1038/nature06293. PMID  17972876. S2CID  4402093.
  61. ^ Бейкер Б.Дж., Муто Х., Димитров Д., Акеманн В., Перрон А., Ивамото Ю., Джин Л., Коэн Л.Б., Исакофф Э.Ю., Пиерибоне В.А., Хьюз Т., Кнопфель Т. (август 2008 г.). «Генетически кодированные флуоресцентные сенсоры мембранного потенциала». Биология клеток мозга . 36 (1–4): 53–67. дои : 10.1007/s11068-008-9026-7. ПМЦ 2775812 . ПМИД  18679801. 
  62. ^ Adesnik H, Nicoll RA, England PM (декабрь 2005 г.). «Фотоинактивация нативных рецепторов AMPA выявляет их транспортировку в реальном времени». Neuron . 48 (6): 977–85. doi : 10.1016/j.neuron.2005.11.030 . PMID  16364901.
  63. ^ Lakadamyali M, Rust MJ, Babcock HP, Zhuang X (август 2003 г.). «Визуализация инфекции отдельных вирусов гриппа». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 100 (16): 9280–5. Bibcode : 2003PNAS..100.9280L. doi : 10.1073 /pnas.0832269100 . PMC 170909. PMID  12883000. 
  64. ^ Joo KI, Wang P (октябрь 2008 г.). «Визуализация целевой трансдукции с помощью сконструированных лентивирусных векторов». Gene Therapy . 15 (20): 1384–96. doi :10.1038/gt.2008.87. PMC 2575058 . PMID  18480844. 
  65. ^ Remy S, Tesson L, Usal C, Menoret S, Bonnamain V, Nerriere-Daguin V, Rossignol J, Boyer C, Nguyen TH, Naveilhan P, Lescaudron L, Anegon I (октябрь 2010 г.). «Новые линии трансгенных крыс GFP, имеющие отношение к регенеративной медицине и генной терапии». Transgenic Research . 19 (5): 745–63. doi :10.1007/s11248-009-9352-2. PMID  20094912. S2CID  42499768.
  66. ^ Эллиотт Г., МакГрат Дж., Крокетт-Тораби Э. (июнь 2000 г.). «Зеленый флуоресцентный белок: новый анализ жизнеспособности для криобиологических приложений». Криобиология . 40 (4): 360–369. doi :10.1006/cryo.2000.2258. PMID  10924267.
  67. ^ Fakhrudin N, Ladurner A, Atanasov AG, Heiss EH, Baumgartner L, Markt P, Schuster D, Ellmerer EP, Wolber G, Rollinger JM, Stuppner H, Dirsch VM (апрель 2010 г.). «Компьютерное обнаружение, проверка и механистическая характеристика новых неолигнановых активаторов гамма-рецептора, активируемого пролифератором пероксисом». Молекулярная фармакология . 77 (4): 559–66. doi :10.1124/mol.109.062141. PMC 3523390. PMID  20064974 . 
  68. ^ Gather MC, Yun SH (2011). «Одноклеточные биологические лазеры». Nature Photonics . 5 (7): 406–410. Bibcode : 2011NaPho...5..406G. doi : 10.1038/nphoton.2011.99. S2CID  54971962.
  69. ^ Matson J (2011). «Зеленый флуоресцентный белок создает живые лазеры». Scientific American . Получено 13 июня 2011 г.
  70. ^ Kouros-Mehr H, Bechis SK, Slorach EM, Littlepage LE, Egeblad M, Ewald AJ, Pai SY, Ho IC, Werb Z (февраль 2008 г.). "GATA-3 связывает дифференциацию опухоли и распространение в модели люминального рака груди". Cancer Cell . 13 (2): 141–52. doi :10.1016/j.ccr.2008.01.011. PMC 2262951 . PMID  18242514. 
  71. ^ Cabantous S, Terwilliger TC, Waldo GS (январь 2005 г.). «Маркировка и обнаружение белков с помощью сконструированных самоорганизующихся фрагментов зеленого флуоресцентного белка». Nature Biotechnology . 23 (1): 102–7. doi :10.1038/nbt1044. PMID  15580262. S2CID  25833063.
  72. ^ Rodman MK, Yadav NS, Artus NN (2002-09-01). «Прогрессирование индуцированного геминивирусом подавления трансгенов связано с метилированием трансгенов». New Phytologist . 155 (3): 461–468. doi :10.1046/j.1469-8137.2002.00467.x. PMID  33873315.
  73. ^ Zhu YJ, Agbayani R, Moore PH (апрель 2004 г.). «Зеленый флуоресцентный белок как визуальный маркер селекции для трансформации папайи (Carica papaya L.)». Plant Cell Reports . 22 (9): 660–7. doi :10.1007/s00299-004-0755-5. PMID  14749892. S2CID  23198182.
  74. ^ Niwa Y, Hirano T, Yoshimoto K, Shimizu M, Kobayashi H (1999). «Неинвазивное количественное обнаружение и применение нетоксичного зеленого флуоресцентного белка типа S65T в живых растениях». The Plant Journal . 18 (4): 455–63. doi : 10.1046/j.1365-313X.1999.00464.x . PMID  10406127. S2CID  292648.
  75. ^ Baker SS, Vidican CB, Cameron DS, Greib HG, Jarocki CC, Setaputri AW, Spicuzza CH, Burr AA, Waqas MA, Tolbert DA (2012-01-01). "Эпифлуоресцентное приспособление улучшает цифровую фотографию целых растений Arabidopsis thaliana, экспрессирующих смещенный в красную область зеленый флуоресцентный белок". AoB Plants . 2012 : pls003. doi :10.1093/aobpla/pls003. PMC 3296078. PMID  22479674 . 
  76. ^ "PlantEdDL - Использование цифровых камер SRL в количественных исследованиях растений, экспрессирующих зеленый флуоресцентный белок (GFP)". planted.botany.org . Получено 23.03.2016 .
  77. ^ Кац Э. «GFP Bunny».
  78. ^ "Glow-In-The Dark NeonMice". Архивировано из оригинала 14 февраля 2009 г. Получено 30 августа 2016 г.
  79. ^ Ученые на Тайване выводят флуоресцентных зеленых свиней
  80. ^ Вонгсрикеао П., Саенс Д., Ринкоски Т., Отой Т., Поешла Э. (2011). «Трансгенез противовирусных факторов рестрикции у домашней кошки». Природные методы . 8 (10): 853–9. дои : 10.1038/nmeth.1703. ПМК 4006694 . ПМИД  21909101. 
  81. ^ «Флуоресцентный щенок — первая в мире трансгенная собака».
  82. ^ Voss-Andreae J (2005). «Белковые скульптуры: строительные блоки жизни вдохновляют искусство». Leonardo . 38 : 41–45. doi :10.1162/leon.2005.38.1.41. S2CID  57558522.
  83. ^ Павляк А (2005). «Вдохновляющий протеин». Физический журнал . 4 : 12.
  84. ^ "Скульптура Джулиана Фосса-Андреа" . Получено 14 июня 2007 г.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки

Библиотечные ресурсы о
зеленом флуоресцентном белке
  • Ресурсы в вашей библиотеке
  • Ресурсы в других библиотеках
На Викискладе есть медиафайлы по теме Зелёные флуоресцентные белки .