大量のストークスシフトを持つオレンジ色の光タンパク質は,単発刺激の多色FCCSとFRETイメージングに使用されます

科学分野:

• 細胞および分子イメージング
• バイオフィジックス 生物物理学
• プロテイン工学は,タンパク質の

背景:

• 遺伝子でコードされた光タンパク質 (FP) は,生細胞のダイナミックプロセス研究にとって不可欠なツールです.
• 既存のFPパレットにはスペクトルのギャップがあり,多色画像の能力を制限しています.

研究 の 目的:

• LSSmOrangeと呼ばれる,大きなストークスシフト (LSS) を有する新しいモノメリックオレンジFPを導入する.
• LSSmOrangeの有用性を,高度な多色画像と単一分子分析アプリケーションで実証する.

主な方法:

• LSSmOrange (437/572 nmでの刺激/放出) の開発と特徴付け.
• 4色単一レーザー光交差相関スペクトロスコーピー (FCCS) の応用.
• CFP-YFPおよびLSSmOrange-mKate2バイオセンサによるフォースター共振エネルギー伝送 (FRET) 画像撮影に使用されています.

主要な成果:

• LSSmOrangeは,緑黄色FPに匹敵する明るさを示し,赤いLSSFPよりも大幅に高い.
• 単一分子の定量分析のための新しい4色FCCSを有効にしました.
• 単一の刺激波長を使用した2つのFRETペア (CFP-YFPを含む) の同時イメージングを容易にした.
• アポプトシス活動とカルシウム変動のリアルタイムイメージングが実証されました.

結論:

• LSSmOrangeは,緑黄色と赤色のLSSFPの間のスペクトルギャップを効果的に埋めています.
• その明るさとスペクトル特性は,新しい多彩な応用と先進的な生体物理学的技術を可能にします.
• 研究では,LSS現象型に起因する興奮状態の陽子転送機構を明らかにした.