La quinolina codificada genéticamente invierte la carga cromófora y permite el brillo de las proteínas fluorescentes...

Área de la Ciencia:

• Biología celular
• La bioquímica
• Imágenes moleculares

Sus antecedentes:

• Las vesículas y orgánulos ácidos son cruciales para los procesos celulares como la endocitosis y la degradación.
• Las proteínas fluorescentes convencionales a menudo no son fluorescentes a pH ácido, lo que dificulta la visualización de estos orgánulos.
• Los reporteros fluorescentes existentes causan ruido de fondo, lo que complica el estudio de los compartimentos celulares ácidos.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una nueva proteína fluorescente que es específicamente brillante en condiciones ácidas.
• Para superar las limitaciones de las proteínas fluorescentes existentes en la obtención de imágenes de entornos celulares ácidos.
• Permitir estudios de resolución espacial y temporal de las moléculas dentro de las vesículas y orgánulos ácidos.

Principales métodos:

• Diseñado una proteína fluorescente acidificante (abFP) mediante la incorporación de un aminoácido que contiene quinolina (Qui) en el cromóforo EGFP.
• Modificó las propiedades de carga del cromóforo para lograr un aumento de la fluorescencia a pH ácido.
• Rendimiento validado de abFP in vitro, en E. coli y en células de mamíferos, incluyendo imágenes de receptores etiquetados con abFP en lisosomas.

Principales resultados:

• El nuevo abFP exhibe una fuerte fluorescencia a pH ácido y no es fluorescente a pH neutro, revirtiendo el perfil típico de fluorescencia de pH.
• La incorporación de Qui dio lugar a un cromóforo catiónico, lo que condujo a una fluorescencia dependiente del pH.
• Las proteínas etiquetadas con abFP fueron fotografiadas con éxito en los lisosomas sin interferencia de fondo, a diferencia de las proteínas etiquetadas con EGFP.

Conclusiones:

• La estrategia de cromóforo catiónico renderizado por Qui ofrece un nuevo enfoque para el desarrollo de sondas fluorescentes específicas de ácido.
• Las abFP proporcionan una herramienta poderosa para estudiar moléculas asociadas con vesículas y orgánulos ácidos con un fondo mínimo.
• Esta estrategia se puede extender para crear una paleta de colores para imágenes ácidas avanzadas en varios sistemas de modelos.