荧光蛋白在对细胞成像时胜过竞争对手

RIKEN的化学家开发的下一代绿色荧光蛋白可以揭示迄今为止不为人知的精细细胞结构和细胞内的动态过程

绿色荧光蛋白广泛用于生物研究，用于照亮荧光显微镜中感兴趣的结构。当被蓝光或紫外光照射时，它们会发出绿光

此前，理研脑科学中心的Atsushi Miyawaki和他的同事从一种由日本水母制成的天然荧光蛋白中提取了一种绿色荧光蛋白。它克服了绿色荧光蛋白的一个常见问题，即在活细胞荧光成像中使用的强大或长时间照明下，它们会变暗

用绿色荧光蛋白标记的细胞蛋白，该团队将其命名为StayGold，可以在活细胞内长时间追踪。Miyawaki说：“这是一种高度明亮且可光照的绿色荧光蛋白。”。“这使得它有助于以更高的分辨率长期成像细胞中的各种成分。”

然而，最初的StayGold的一个局限性是它倾向于配对并形成二聚体——由两个相同的构建块或单体组成的分子。这可能会导致某些蛋白质出现问题

Miyawaki解释道：“二聚体的形成可能会干扰StayGold融合的宿主蛋白的功能。”。“例如，它可能会在一些宿主蛋白质中导致交联的实验伪影。”

为了克服这一限制，该团队确定了绿色荧光蛋白的晶体结构，以确定可能驱动二聚体形成的结构特征。然后，他们使用定向进化来修改蛋白质在这些关键点的结构。他们的目标是在不损害绿色荧光蛋白亮度或稳定性的情况下抑制二聚体的形成

值得注意的是，研究人员开发的单体形成变体比第一代StayGold更明亮、更耐光

研究人员在几项实时荧光成像研究中证明了其单体变体的潜力。这项研究发表在《自然方法》杂志上

Miyawaki说：“我们用单体标记肌动蛋白丝和线粒体内膜。”。“它使我们能够以增强的时空分辨率和延长的观察期成功地对这些结构进行成像。”

该团队目前正在寻求阐明该变体卓越光稳定性的分子基础。他们还致力于开发一种可与StayGold或其单体结合用于实时荧光成像的光稳定性、红色荧光蛋白