Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Các dẫn xuất không gây độc tế bào màu cam và đỏ/xanh lá của DsRed-Express2 cho việc đánh dấu toàn tế bào
Tóm tắt
Việc đánh dấu toàn tế bào là một ứng dụng phổ biến của các protein phát quang (FPs), nhưng nhiều FPs màu đỏ và cam thể hiện độc tính tế bào giới hạn việc sử dụng chúng như các dấu hiệu toàn tế bào. Gần đây, một protein FP màu đỏ tetrameric gọi là DsRed-Express2 đã được thiết kế để nâng cao khả năng hòa tan và đã được chứng minh là không gây độc tế bào trong các tế bào vi khuẩn và động vật có vú. Mục tiêu của chúng tôi là tạo ra các dẫn xuất của protein này với các tính chất quang phổ khác nhau. Dựa trên các nghiên cứu trước đây về các đột biến của DsRed, chúng tôi đã tạo ra hai dẫn xuất của DsRed-Express2: E2-Orange, một FP màu cam, và E2-Red/Green, một FP hai màu với phát xạ cả đỏ và xanh lá. Chúng tôi chứng minh rằng các FPs mới này vẫn giữ được độ độc tính thấp của DsRed-Express2. Ngoài ra, chúng tôi cũng cho thấy rằng các FPs mới này hữu ích như các màu thứ hai hoặc thứ ba cho phân tích dòng tế bào và kính hiển vi huỳnh quang. E2-Orange và E2-Red/Green sẽ thúc đẩy quá trình sản xuất các dòng tế bào phát huỳnh quang khỏe mạnh, ổn định và các sinh vật chuyển gen cho các nghiên cứu đánh dấu đa sắc.
Từ khóa
#protein phát quang #DsRed-Express2 #dẫn xuất không độc tế bào #đánh dấu toàn tế bào #phân tích dòng tế bào #kính hiển vi huỳnh quangTài liệu tham khảo
Shaner NC, Patterson GH, Davidson MW: Advances in fluorescent protein technology. J Cell Sci. 2007, 120 (Pt 24): 4247-4260. 10.1242/jcs.005801.
Tao W, Evans BG, Yao J, Cooper S, Cornetta K, Ballas CB, Hangoc G, Broxmeyer HE: Enhanced green fluorescent protein is a nearly ideal long-term expression tracer for hematopoietic stem cells, whereas DsRed-Express fluorescent protein is not. Stem Cells. 2007, 25 (3): 670-678. 10.1634/stemcells.2006-0553.
Hadjantonakis AK, Macmaster S, Nagy A: Embryonic stem cells and mice expressing different GFP variants for multiple non-invasive reporter usage within a single animal. BMC Biotechnol. 2002, 2: 11-10.1186/1472-6750-2-11.
Hirrlinger PG, Scheller A, Braun C, Quintela-Schneider M, Fuss B, Hirrlinger J, Kirchhoff F: Expression of reef coral fluorescent proteins in the central nervous system of transgenic mice. Mol Cell Neurosci. 2005, 30 (3): 291-303. 10.1016/j.mcn.2005.08.011.
Strack RL, Strongin DE, Bhattacharyya D, Tao W, Berman A, Broxmeyer HE, Keenan RJ, Glick BS: A noncytotoxic DsRed variant for whole-cell labeling. Nat Methods. 2008, 5 (11): 955-957. 10.1038/nmeth.1264.
Bevis BJ, Glick BS: Rapidly maturing variants of the Discosoma red fluorescent protein (DsRed). Nat Biotechnol. 2002, 20: 83-87. 10.1038/nbt0102-83.
Shaner NC, Campbell RE, Steinbach PA, Giepmans BNG, Palmer AE, Tsien RY: Improved monomeric red, orange and yellow fluorescent proteins derived from Discosoma sp. red fluorescent protein. Nat Biotechnol. 2005, 22: 1567-1572. 10.1038/nbt1037.
Sakaue-Sawano A, Kurokawa H, Morimura T, Hanyu A, Hama H, Osawa H, Kashiwagi S, Fukami K, Miyata T, Miyoshi H, et al: Visualizing spatiotemporal dynamics of multicellular cell-cycle progression. Cell. 2008, 132 (3): 487-498. 10.1016/j.cell.2007.12.033.
Karasawa S, Araki T, Nagai T, Mizuno H, Miyawaki A: Cyan-emitting and orange-emitting fluorescent proteins as a donor/acceptor pair for fluorescence resonance energy transfer. Biochem J. 2004, 381: 307-312. 10.1042/BJ20040321.
Shaner NC, Lin MZ, McKeown MR, Steinbach PA, Hazelwood KL, Davidson MW, Tsien RY: Improving the photostability of bright monomeric orange and red fluorescent proteins. Nat Methods. 2008, 5 (6): 545-551. 10.1038/nmeth.1209.
Shu X, Shaner NC, Yarbrough CA, Tsien RY, Remington SJ: Novel chromophores and buried charges control color in mFruits. Biochemistry. 2006, 45: 9639-9647. 10.1021/bi060773l.
Rossanese OW, Reinke CA, Bevis BJ, Hammond AT, Sears IB, O'Connor J, Glick BS: A role for actin, Cdc1p and Myo2p in the inheritance of late Golgi elements in Saccharomyces cerevisiae . J Cell Biol. 2001, 153: 47-61. 10.1083/jcb.153.1.47.
Mishin AS, Subach FV, Yampolsky IV, King W, Lukyanov KA, Verkhusha VV: The first mutant of the Aequorea victoria green fluorescent protein that forms a red chromophore. Biochemistry. 2008, 47 (16): 4666-4673. 10.1021/bi702130s.
Baird GS, Zacharias DA, Tsien RY: Biochemistry, mutagenesis, and oligomerization of DsRed, a red fluorescent protein from coral. Proc Natl Acad Sci USA. 2000, 97: 11984-11989. 10.1073/pnas.97.22.11984.
Wiehler J, von Hummel J, Steipe B: Mutants of Discosoma red fluorescent protein with a GFP-like chromophore. FEBS Lett. 2001, 487: 384-389. 10.1016/S0014-5793(00)02365-6.
Pfleger BF, Fawzi NJ, Keasling JD: Optimization of DsRed production in Escherichia coli: effect of ribosome binding site sequestration on translation efficiency. Biotechnol Bioeng. 2005, 92 (5): 553-558. 10.1002/bit.20630.
Sörensen M, Lippuner C, Kaiser T, Mißlitz A, Aebischer T, Bumann D: Rapidly maturing red fluorescent protein variants with strongly enhanced brightness in bacteria. FEBS Lett. 2003, 552: 110-114. 10.1016/S0014-5793(03)00856-1.
Zuker M: Mfold web server for nucleic acid folding and hybridization prediction. Nucleic Acids Res. 2003, 31 (13): 3406-3415. 10.1093/nar/gkg595.
Sanuki S, Hamanaka S, Kaneko S, Otsu M, Karasawa S, Miyawaki A, Nakauchi H, Nagasawa T, Onodera M: A new red fluorescent protein that allows efficient marking of murine hematopoietic stem cells. J Gene Med. 2008, 10 (9): 965-971. 10.1002/jgm.1232.
Matsunari H, Onodera M, Tada N, Mochizuki H, Karasawa S, Haruyama E, Nakayama N, Saito H, Ueno S, Kurome M, et al: Transgenic-cloned pigs systemically expressing red fluorescent protein, Kusabira-Orange. Cloning Stem Cells. 2008, 10 (3): 313-323. 10.1089/clo.2008.0024.
Shcherbo D, Merzlyak EM, Chepurnykh TV, Fradkov AF, Ermakova GV, Solovieva EA, Lukyanov KA, Bogdanova EA, Zaraisky AG, Lukyanov S, et al: Bright far-red fluorescent protein for whole-body imaging. Nat Methods. 2007, 4 (9): 741-746. 10.1038/nmeth1083.
Barolo S, Castro B, Posakony JW: New Drosophila transgenic reporters: insulated P-element vectors expressing fast-maturing RFP. Biotechniques. 2004, 36 (3): 436-440. 442.
Hoffman RM: The multiple uses of fluorescent proteins to visualize cancer in vivo. Nat Rev Cancer. 2005, 5: 796-806. 10.1038/nrc1717.
Strongin DE, Bevis B, Khuong N, Downing ME, Strack RL, Sundaram K, Glick BS, Keenan RJ: Structural rearrangements near the chromophore influence the maturation speed and brightness of DsRed variants. Protein Eng Des Sel. 2007, 20 (11): 525-534. 10.1093/protein/gzm046.
Ho SN, Hunt HD, Horton RM, Pullen JK, Pease LR: Site-directed mutagenesis by overlap extension using the polymerase chain reaction. Gene. 1989, 77: 51-59. 10.1016/0378-1119(89)90358-2.
Cadwell RC, Joyce GF: Mutagenic PCR. PCR Primer A Laboratory Manual. Edited by: Dieffenbach CW, Dveksler GS. 1995, Plainview: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 583-589.
Gietz RD, Sugino A: New yeast-Escherichia coli shuttle vectors constructed with in vitro mutagenized yeast genes lacking six-base pair restriction sites. Gene. 1988, 74: 527-534. 10.1016/0378-1119(88)90185-0.
Reinke CA, Kozik P, Glick BS: Golgi inheritance in Saccharomyces cerevisiae depends on ER inheritance. Proc Natl Acad Sci USA. 2004, 101: 18018-18023. 10.1073/pnas.0408256102.