RoGFP
| białko zielonej fluorescencji wrażliwe na utlenianie (roGFP) | |
|---|---|
 Utlenione i zredukowane formy wrażliwego na reakcje redoks białka zielonej fluorescencji 1-R7 (roGFP1-R7).
| |
| Identyfikatory | |
| Symbol | roGFP |
| WPB | 1JC1 |
białko fluorescencyjne wrażliwe na utlenianie ( roGFP ) jest białkiem zielonej fluorescencji zaprojektowanym tak, aby było wrażliwe na zmiany w lokalnym środowisku redoks . roGFP są używane jako bioczujniki wrażliwe na reakcje redoks .
W 2004 roku naukowcy z laboratorium S. Jamesa Remingtona na Uniwersytecie w Oregonie skonstruowali pierwsze roGFP, wprowadzając dwie cysteiny do struktury beczki beta GFP. Powstałe zmodyfikowane białko może istnieć na dwóch różnych stopniach utlenienia (zredukowany ditiol lub utleniony dwusiarczek ), z których każdy ma inne właściwości fluorescencyjne .
Pierwotnie członkowie laboratorium Remington opublikowali sześć wersji roGFP, określanych jako roGFP1-6 (zobacz więcej szczegółów strukturalnych poniżej). Różne grupy badaczy wprowadziły cysteiny w różne miejsca w cząsteczce GFP, ogólnie stwierdzając, że cysteiny wprowadzone w pozycjach aminokwasów 147 i 204 dały najbardziej solidne wyniki.
roGFP są często kodowane genetycznie w komórkach w celu obrazowania in vivo potencjału redoks. W komórkach roGFP mogą być ogólnie modyfikowane przez enzymy redoks, takie jak glutaredoksyna lub tioredoksyna . roGFP2 preferencyjnie oddziałuje z glutaredoksynami i dlatego zgłasza komórkowy potencjał redoks glutationu .
Podjęto różne próby stworzenia roGFP, które byłyby bardziej podatne na obrazowanie żywych komórek. Przede wszystkim zastąpienie trzech dodatnio naładowanych aminokwasów sąsiadujących z disiarczkiem w roGFP1 drastycznie poprawia wskaźnik odpowiedzi roGFP na fizjologicznie istotne zmiany potencjału redoks. Powstałe warianty roGFP, nazwane od roGFP1-R1 do roGFP1-R14, są znacznie bardziej odpowiednie do obrazowania żywych komórek. Wariant roGFP1-R12 był używany do monitorowania potencjału redoks u bakterii i drożdży, ale także do badań przestrzennie zorganizowanego potencjału redoks w żywych organizmach wielokomórkowych, takich jak modelowy nicień C. elegans . Ponadto roGFP są wykorzystywane do badania topologii ER lub do analizy zdolności produkcyjnej ROS chemikaliów .
Jedna zauważalna poprawa roGFP miała miejsce w 2008 r., 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, możliwe jest zmierzenie potencjału redoks glutationu w określonym przedziale komórkowym w czasie rzeczywistym, co 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 szum eksperymentalny w różnych warunkach redoks.
Gatunek roGFP
Zobacz Kostyulk 2020, aby uzyskać bardziej kompleksowy przegląd różnych czujników redoks.
| Nazwa | Analit | Cytat |
|---|---|---|
| roGFP1-roGFP6 | E GSH | |
| Rodzina roGFP1_Rx | E GSH | |
| Rodzina roGFP1-iX | E GSH | |
| Grx1-roGFP2 | E GSH | |
| Mrx1-roGFP2 | E MSH | |
| Brx-roGFP2 | E BSH | |
| Tpx-roGFP2 | E T(SH)2 | |
| Orp1-roGFP2 | H2O2 | |
| roGFP2-Tsa2DCR | H2O2 |