Voor de beste ervaring schakelt u JavaScript in en gebruikt u een moderne browser!
Switch to English

UvA-onderzoekers zijn erin geslaagd een turquoise-fluorescent eiwit te synthetiseren dat een grotere helderheid heeft dan andere monomeer-fluorescente eiwitten. Deze eigenschap maakt specifieke toepassingen mogelijk waarbij interacties tussen eiwitten in levende cellen beter kunnen worden bestudeerd.

UvA-onderzoekers zijn erin geslaagd een turquoise-fluorescent eiwit te synthetiseren dat een grotere helderheid heeft dan andere monomeer-fluorescente eiwitten. Deze eigenschap maakt specifieke toepassingen mogelijk waarbij interacties tussen eiwitten in levende cellen beter kunnen worden bestudeerd. De onderzoekers werkten samen met de groep van dr. Antoine Royant, verbonden aan de European Synchrotron Radiation Facility in Grenoble (Frankrijk). Hun bevindingen verschenen gisteren in Nature Communications.

Uit de resultaten blijkt dat de efficiëntie waarmee het volledig genetisch gecodeerde eiwit fluoresceert (de quantum yield) hoger is dan ooit eerder gemeten bij een monomeer-fluorescent eiwit. Het gesynthetiseerde eiwit geeft een efficiëntie van 93%, waardoor het eiwit in levende cellen zeer helder fluoresceert. Daarnaast blijft het eiwit onder invloed van licht uitermate stabiel en kan het in levende cellen gemiddeld 1,6 miljoen lichtdeeltjes (fotonen) uitzenden voordat het fluorescerende eiwitgedeelte kapot gaat. Deze eigenschappen maken het eiwit zeer geschikt voor een breed scala aan toepassingen in biomedisch onderzoek, met name voor het bestuderen van ziektegerelateerde processen in levende organismen en cellen.

Onderzoeksmethode

Moleculair bioloog Joachim Goedhart en collega’s van de onderzoeksgroep van prof. dr. Dorus Gadella Jr. bij het Swammerdam Institute for Life Sciences (SILS) bepaalden de structuren van een aantal cyaankleurige (turquoise) fluorescente eiwitten. Op basis van een analyse van deze eiwitstructuren identificeerden ze een aantal aminozuren die de fluorescente eigenschappen mogelijk negatief beïnvloeden. Het DNA dat codeert voor deze aminozuren is vervolgens willekeurig veranderd en ingebracht in bacteriën. Deze bacteriën kunnen daarna de corresponderende fluorescerende eiwitten aanmaken.

De onderzoekers combineerden deze methode met een recent ontwikkelde techniek om bacteriële kolonies te screenen op door mutatie ontstane varianten van fluorescente eiwitten. Op die manier is het zeer heldere turquoise-fluorescerende eiwit mTurquoise2 geïsoleerd. Met behulp van röntgendiffractie konden de onderzoekers de structuur van mTurquoise2 bepalen. Ook onderzochten ze de spectroscopische karakteristieken van het eiwit in cellen en in vitro.

Het onderzoek werd mede mogelijk gemaakt door een subsidie van het programma Investeringen NWO-middelgroot van de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO).

Publicatiegegevens

J. Goedhart, D. von Stetten, M. Noirclerc-Savoye, M. Lelimousin, L. Joosen, M. A. Hink, L. van Weeren, Th.W.J. Gadella Jr. & A. Royant: ‘Structure-guided evolution of cyan fluorescent proteins towards a quantum yield of 93%’, in Nature Communications, 20 maart 2012.