mCherry
mCherry es un miembro de la familia mFruits de proteínas monoméricas rojas fluorescentes (mRFP). Como RFP, mCherry se derivó de DsRed de las anémonas de mar Discosoma a diferencia de las proteínas verdes fluorescentes (GFP) que a menudo se derivan de la medusa Aequoera victoria . [1] Las proteínas fluorescentes se utilizan para marcar componentes en la célula, por lo que pueden estudiarse mediante espectroscopia de fluorescencia y microscopia de fluorescencia. mCherry absorbe luz entre 540-590 nm y emite luz en el rango de 550-650 nm. [2] mCherry pertenece al grupo de cromóforos de proteínas fluorescentesutilizados como instrumentos para visualizar genes y analizar sus funciones en experimentos. La edición del genoma se ha mejorado enormemente mediante la inserción precisa de estas etiquetas de proteínas fluorescentes en el material genético de muchos organismos diversos. La mayoría de las comparaciones entre el brillo y la fotoestabilidad de diferentes proteínas fluorescentes se han realizado in vitro , eliminadas de las variables biológicas que afectan el rendimiento de las proteínas en células u organismos. [3] Es difícil simular perfectamente entornos celulares in vitro, y la diferencia en el entorno podría tener un efecto sobre el brillo y la fotoestabilidad.
Los mRFP, como mCherry, son útiles porque tienen un peso molecular más bajo y se doblarán más rápido que los tetrámeros, lo que da como resultado una alteración reducida del sistema objetivo.
DsRed se aísla de las anémonas de mar Discosoma y es una proteína tetramérica . [1] La mayoría de las proteínas rojas fluorescentes provienen de DsRed. DsRed tiene una baja fotoestabilidad (resistencia al cambio bajo la influencia de la energía radiante o la luz) y una tasa de maduración lenta (tiempo hasta que se pliega la mitad de la proteína). mRFP1 se deriva de DsRed y es un monómero, por lo que es más pequeño, pero su rendimiento cuántico y fotoestabilidad son menores que los de DsRed. [1] mCherry y otras mFruits han mejorado el brillo y la fotoestabilidad tanto en DsRed como en mRFP1. mCherry fue desarrollado a través de la evolución dirigida de mRFP1 por Robert E Campbell. [1]Los mFruits en general se desarrollaron porque, si bien se podían encontrar proteínas de diferentes colores de otros antozoos , las proteínas serían en su mayoría tetrámeros que probablemente tendrían los mismos problemas que DsRed. Estos tetrámeros requerirían derivaciones como las que se hicieron en DsRed para convertirlos en socios de fusión útiles. [1]Como resultado, las mFruits se derivaron de mRFP1 ajustando aminoácidos clave para ajustar las longitudes de onda de excitación y emisión. Los diferentes colores permiten el seguimiento de diferentes tipos de células, la actividad transcripcional y la fusión de proteínas. mCherry, de todos los verdaderos monómeros desarrollados, tiene las longitudes de onda más largas, la fotoestabilidad más alta, la maduración más rápida, una excelente resistencia al pH y está más cerca de mRFP1 en sus máximos de excitación y emisión. [1] Sin embargo, mCherry tiene un rendimiento cuántico más bajo que mRFP1. [1]
El gen de mCherry tiene 711 pb de longitud, [4] y la proteína está formada por 236 residuos con una masa de 26,722 kDa. [5] La estructura cristalina de mCherry se determinó en 2006. [6] Contiene 3 hélices alfa y 13 láminas beta que forman el barril beta . El cromóforo en mCherry está formado por tres aminoácidos, metionina , tirosina y glicina , que se modifican postraduccionalmente en una imidazolinona . [1]El número de estos residuos en secuencia es 71, 72 y 73 respectivamente. La conjugación extendida de electrones pi le da a mCherry su absorbancia y emisión desplazadas al rojo. [7] El cromóforo se forma a partir de una hélice central que está protegida del disolvente en un barril beta de 11 hebras. [7] Esta estructura es casi idéntica a la estructura terciaria de DsRed que también tiene un barril beta de 11 hebras, y es similar a la estructura terciaria de GFP. [8] Esto hace que el entorno alrededor del cromóforo en mCherry sea más hidrófobo que el entorno alrededor del cromóforo de DsRed. [9] Los extremos terminales de mCherry son similares a GFP, lo que permite que se incorpore a sistemas donde se puede usar GFP y no se podría haber usado mRFP1. [1]
