¿Será posible intercambiar una subunidad de una proteína fluorescente (GFP) con otra (CFP) para que la GFP se convierta en CFP?

Fue bastante impresionante ya que estaba en el laboratorio de abajo cuando vi que esto ocurría y cada vez que subía las escaleras, vería una nueva actualización sobre la investigación sobre este mismo tema.

Kevin Kent en el laboratorio de Steve Boxer hizo esta increíble serie de experimentos. A continuación se muestra la estructura de la cinta de GFP. Es una estructura de 11 hojas beta con la hélice alfa interior que se extiende entre los filamentos 3 y 4. Geoffrey S Waldo y Stephanie Cabantous desarrollaron un sistema GFP dividido donde puede truncar el filamento 11 y hacer que flote. [1] [2]

Lo que esto hace es permitir que un bioingeniero apague una GFP determinada. s11 puede disociarse del barril y se puede agregar un péptido de reemplazo para reensamblar el GFP y reactivar la proteína. Si eres inteligente, puedes usar un péptido diferente y hacer que la GFP cambie de rojo a azul. [3] [4]


Mirando hacia atrás en su sistema GFP, no hay ninguna razón por la que deba usar la cadena 11. Al conectar el extremo N de la cadena 1 a la cadena 11, puede expresar la proteína comenzando con la cadena 11 y eso le brinda la capacidad para cortar la hebra 10. Otras modificaciones le permiten cortar directamente la hélice interna. Una ventaja de la forma s10 es que puede usar una GFP truncada en cis o una GFP trans truncada que le brinda flexibilidad adicional con su ingeniería de proteínas. [5]

Para crear CFP, la mutación clave es cambiar la tirosina 66 por histidina. Esta mutación ocurre en el cromóforo, por lo que la estrategia sería disociar el bucle ih y reemplazarlo con el bucle eCFP. Esto se demostró previamente usando S65T y no veo ninguna razón por la cual Y66H no funcionaría.

Un fenómeno interesante que se notó fue que la conversión entre una forma de GFP a otra dependía de la irradiación de luz.

Keunbong “KB” Do, otro estudiante del grupo de Steven Boxer comenzó a estudiar la termodinámica y la cinética de este fenómeno cambiante utilizando el sistema T203Y YFP. Usando mediciones de fluorescencia, KB pudo calcular con precisión K_d, deltaG, deltaH, deltaS, k_on y k_off para 203T y T203Y.

Fantásticamente, las mediciones de Kd son bastante similares, pero los deltaH y deltaS son diferentes con el T203Y que muestra un menor calor de formación. La activación de la luz tiene un gran impacto en la configuración cis vs. trans del cromóforo que cambia la naturaleza de la interacción del bucle ih con s10 y s11. [5]

Historia divertida En realidad, publicaron las revisiones del manuscrito para que todos lo vean, ya que es prácticamente la única revisión por pares perfecta que he visto. Mi linea favorita

“Este trabajo es el tipo de trabajo que generalmente se incluye en los libros de texto y estoy seguro de que se incorporará en el futuro”

[1] Etiquetado y detección de proteínas con fragmentos de autoensamblaje diseñados de proteína verde fluorescente.
[2] Deconstruyendo la proteína verde fluorescente.
[3] Control sintético de la proteína verde fluorescente
[4] Reensamblaje activado por luz de proteína fluorescente verde dividida
[5] Termodinámica, cinética y fotoquímica de la asociación y disociación de la cadena β en un sistema Split-GFP

No está claro lo que estás preguntando. ¿Pregunta si es posible realizar el intercambio después de que la GFP se haya sintetizado en la célula? Si es así, no creo que sea posible, especialmente después de que la proteína se haya plegado, pero tampoco entiendo por qué querrías hacerlo.