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俄罗斯科学家获得高发光突变蛋白

来源:科技部 日期:2013年7月22日 08:38
  为了观察细胞内部的现象,科学家常需使用荧光蛋白。俄罗斯科学院西伯利亚分院生物物理研究所的研究团队在研究细胞内部活动变化的过程中,通过对海洋桡足类水蚤荧光蛋白基因编码的重组、蛋白质改性以及对分子发光强度的研究,首次获得了发光强度超过自然水蚤蛋白5倍的突变发光蛋白。
 
  在某些情况下,使用荧光蛋白长时间监测细胞内部的变化过程非常困难,特别是如果使用萤火虫科的荧光蛋白,荧光反应只能发生在特定的条件下,需要氧气、三磷酸腺苷和镁离子的共同作用,而保持这些成分在细胞内的有效含量比较困难,使得荧光分析不能维持较长时间。而桡足类细长长腹水蚤的荧光蛋白的荧光反应则简单的多,仅需钙离子和氧气的共同作用。
 
  俄罗斯的研究人员通过对细长长腹水蚤的发光蛋白基因进行克隆,借助于基因操作,替换蛋白质中的正常氨基酸,获得突变蛋白质,再将这种蛋白质的核苷酸编码插入质粒的环状DNA中并使其在宿主细胞(大肠杆菌)中复制,通过宿主细胞得到荧光蛋白。
 
  研究人员在研究过程中首次发现,水蚤荧光蛋白的发光现象位于荧光蛋白质N端部分,并不影响氨基酸的活性。如果切断N端部分(蛋白质分子一端的氨基酸),就会增强荧光反应的强度并使其发光强度达到以前的5倍,此外,该水蚤荧光蛋白的远端氨基酸非常接近于哺乳动物,适用于哺乳动物细胞反应变化过程的荧光分析,比天然的荧光蛋白具有更强的灵敏度。

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