Nieuws

UvA kleurt eiwitten rood

Aan de UvA is een rood fluorescerend eiwitlabel gesynthetiseerd dat veel meer licht geeft dan alle bekende natuurlijke varianten. Ideaal voor lab-onderzoek, blijkt uit een publicatie in Nature Methods.

Zulke eiwitten worden op grote schaal aan ándere eiwitten gezet. Als het goed is verandert het de functionaliteit van dat andere eiwit niet, maar gaat de combinatie wel licht geven zodat je haar met optische microscopie kunt volgen. De oudste en verreweg bekendste variant is het groene ‘kwalleneiwit’ GFP, dat in 2008 goed was voor een Nobelprijs.

Er zijn inmiddels ook prima blauwe en gele GFP-varianten , maar rood was nog een gat in de markt. Wat er tot nu toe aan rood fluorescerende eiwitten (RFP’s) te koop is, is afgeleid van eiwitten uit koralen en Anthozoa-soorten. In de natuur vormen die tetrameren, dus complexen van vier stuks. Als label is zo’n tetrameer ongeschikt, maar als je deze eiwitten modificeert zodat ze solo gaan opereren is meteen een groot deel van de lichtsterkte weg.

Om iets beters te ontwerpen zijn Daphne Bindels, Dorus Gadella en collega’s uitgegaan van een aantal verschillende rood fluorescerende koraaleiwitten. Die vertonen een aantal gezamenlijke structuurelementen, en je mag aannemen dat die essentieel zijn voor de fluorescentie.

Op basis van die overeenkomsten bouwden de onderzoekers een generieke aminozuursequentie. De bouwstenen die essentieel zijn voor de tetrameervorming vervingen ze daarbij door iets anders. De genetische code voor dit eiwit, genaamd mRed7, lieten ze door een gespecialiseerd bedrijf omzetten in DNA dat ze vervolgens in een bacterie monteerden. mRed7 gaf inderdaad rood licht, zij het maar een beetje.

Via de zogeheten OmniChange-methode lieten ze dat DNA vervolgens net zo lang muteren tot de bacterie een eiwit ging aanmaken dat echt fel rood fluoresceerde. Het heeft de naam mScarlet meegekregen, het absorbeert lichtgolven van 569 nm en vertoont dan een fluorescentiepiek van 594 nm, en het gloeit 3,9 ns na wat voor rood fluorescerende eiwitten een record is.

In het ESRF-synchrotoron in Grenoble hebben Franse collega’s de 3D-structuur van mScarlet kunnen ophelderen. Uit enkele detailverschillen met natuurlijk RFP blijkt de verhoogde fluorescentie prima te verklaren.

Volgens Gadella is het speciaal geschikt voor zogeheten FRET-metingen met twee eiwitten die pas fluorescentie gaan vertonen als ze dicht bij elkaar in de buurt komen. Als je daar RFP’s voor kunt gebruiken, kun je werken met langere golflengtes die voor levende cellen minder schadelijk zijn.

bron: UvA, Nature Methods

Ontvang de nieuwsbrief

Meld je aan voor de nieuwsbrief en blijf op de hoogte van het laatste nieuws van C2W.

Meld je nu aan!

Wordt abonnee/lid

Logo KNCV

Sluit nu een abonnement af of word lid van de KNCV en ontvang elke week het laatste nieuws, digitaal of op papier. 

Sluit nu een abonnement af!