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明亮的红色荧光蛋白创造

2019-01-10 10:08:58 • 来源：

经过多年的努力，生物学家成功地在实验室中创造了一种极其明亮的红色荧光蛋白。这对包括癌症和干细胞研究人员在内的研究人员来说是个好消息，他们使用荧光蛋白来追踪基本的细胞过程。阿姆斯特丹大学的研究人员，生物学研究所和格勒诺布尔的欧洲同步加速器在最新一期的“ 自然方法 ”杂志中描述了他们的方法。

明亮的红色荧光蛋白创造

生物学家经常使用技巧来理解(人类)细胞如何分裂，分泌激素或将信号传递给另一个细胞。他们将小彩色光附加到他们感兴趣的蛋白质上，以便在显微镜下追踪它们在活细胞中的运动和相互作用。他们使用的灯光颜色越多，他们可以同时跟踪的过程就越多。

科学家在20世纪90年代首次使用荧光蛋白作为细胞中的颜色代码。那种蛋白质是绿色的，起源于荧光水母。通过修补这种绿色蛋白质，科学家们能够在随后的几年中开发蓝色，绿松石和黄色变种。在2000年代，在珊瑚中发现了一种红色荧光蛋白。然而，直到现在，没有人成功地在细胞中开发出多功能且明亮的红光。

蛋白质mScarlet

分子细胞学教授Dorus Gadella和博士研究人员Daphne Bindels和Lindsay Haarbosch成功地创造了一种非常鲜艳的荧光蛋白。他们将这种蛋白质称为mScarlet，并期望它被世界各地的研究小组使用，例如，以更好地了解细胞过程的破坏如何导致癌细胞中不受控制的细胞分裂。加德拉：“正如其他人研究恒星并准备未来的火星之旅一样，我们正在探索调节我们体内细胞过程的蛋白质世界。”

该研究小组通过比较珊瑚中一系列红色荧光蛋白的遗传蓝图来创建mScarlet 。他们搜索了各种遗传密码中始终存在的序列，因为这些序列显然是不可或缺的。该小组汇集了这些必不可少的代码，然后让一家公司合成一个完整的DNA链。他们将合成DNA引入细菌，将其转化为蛋白质。

他们在显微镜下评估了以这种方式产生的每种蛋白质的亮度，然后用DNA代码修改了一些，观察修改如何影响亮度。整个过程是一种基于实验室的进化实验，导致Gadella和他的同事创造了具有最高亮度的蛋白质mScarlet。

这种亮度将很好地服务于细胞显微镜，因为它确保了科学家研究的蛋白质的可见性。此外，mScarlet是一种理想的发光剂，因为它不会影响它被标记的蛋白质的功能。

为了充分了解mScarlet，生物学家最终将他们的红色创作发送到格勒诺布尔的生物学研究所。由结构生物学家Antoine Royant领导的研究小组利用欧洲同步辐射装置(ESRF)，这是世界上最强大的粒子加速器之一，揭示了蛋白质的分子结构。Royant：'我们发现mScarlet的明亮荧光是由于发色团是吸收光然后发出红光的分子的一部分，被包裹在其周围的蛋白质严格保持平坦。

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