使用miRFPnano蛋白的结构分析开发明亮红移miRFP704nano的开发
Olena S Oliinyk1, Sergei Pletnev2, Mikhail Baloban3
1Medicum, Faculty of Medicine, University of Helsinki, Helsinki, Finland.
Protein science : a publication of the Protein Society
|June 22, 2023
概括
研究人员从一个菌染色支架中设计了新的近红外光蛋白 (NIR FPs). 最小的NIR FP,miRFP704nano,为活哺乳动物细胞成像提供了增强的亮度和稳定性.
科学领域:
- 生物物理学的生物物理.
- 分子生物学分子生物学
- 蛋白质工程是指蛋白质工程.
背景情况:
- 菌染色体是光受体,可以被设计成光蛋白质.
- 现有的近红外光蛋白 (NIR FPs) 通常需要特定的四聚烯合并.
- 在哺乳动物细胞中丰富的比利韦丁是工程NIRFP的合适染色体.
研究的目的:
- 为了确定蓝移NIR FP (miRFP670nano3) 的晶体结构,并阐明其光谱特性.
- 根据结构洞察力合理设计一个红移的NIRFP.
- 描述新型红移NIRFP在活哺乳动物细胞中的表现.
主要方法:
- 在1.8 Å分辨率下测定蛋白质结构的X射线晶体学.
- 用光谱分析来描述染色体环境和光谱特性.
- 合理的蛋白质设计和用于光谱红移的突变发生.
- 哺乳动物细胞中的蛋白质融合和活细胞成像.
主要成果:
- 确定了miRFP670nano3的晶体结构,揭示了其光谱特性的分子基础.
- 理性设计产生了miRFP704nano,一个红移的NIR FP (激发680 nm,发射704 nm).
- miRFP704nano是一种小 (17 kDa) 蛋白质,具有增强的亮度,光稳定性和pH稳定性.
- miRFP704nano在活哺乳动物细胞内的蛋白质融合中表现出有效的性能.
结论:
- 已经开发出了结合比利韦丁的NIRFP的最小支架.
- miRFP704nano是一个多功能,基因编码的NIR探针用于多重成像.
- 设计的NIR FP对哺乳动物系统的各种成像应用具有卓越的性能.
