¿Cuáles son las diferencias estructurales entre YFP, mCherry y GFP? ¿Es posible cambiar la estructura de una proteína de fluorescencia a otra para obtener el color de la otra?

Sorprendentemente, solo unos pocos cambios de aminoácidos separan un espectro completo de proteínas fluorescentes .

La mayoría de las proteínas fluorescentes utilizadas en el laboratorio descienden de A. victoria (una medusa) GFP, que tiene una estructura que se parece a la anterior. La parte de la proteína que lo hace fluorescente se llama cromóforo, que (en esta caricatura) está representado por la bola verde y roja y el modelo de palo dentro del barril beta (las flechas cian).

El cromóforo en GFP “estándar” está hecho a partir de tres aminoácidos adyacentes: serina 65, tirosina 66 y glicina 67. El carbono cetona de la cadena principal de serina 65 reacciona con el núcleo de la glicina 67, que forma un anillo de imidazol aromático (siguiendo deshidratación y oxidación). Esto conduce a dos anillos aromáticos muy próximos (el de la tirosina 66 y el anillo recién formado), que es capaz de formar la nube deslocalizada de electrones requerida para la fluorescencia de la longitud de onda visible.


Como la serina 65 está lista para el viaje, por así decirlo, puedes sustituirla por muchos aminoácidos diferentes y cambiar las propiedades espectrales de la proteína: las mutaciones conocidas de S65 que aún son fluorescentes son la glicina, la alanina, la cisteína, la tirosina, valina y leucina La mayoría de estos influye sutilmente en la distribución de electrones a través del anillo de tirosina, y cambia las propiedades fluorescentes de la proteína. Todas las proteínas en la imagen de arriba están basadas en EGFP, y muchas de ellas solo tienen una mutación S65.