로GFP

환산화 민감성 녹색 형광 단백질(roGFP)
redox에 민감한 녹색 형광 단백질 1-R7(roGFP1-R7)의 산화 및 감소된 형태.[1]
식별자
기호	roGFP
PDB	1JC1

환산화 민감성 녹색 형광 단백질(roGFP)은 국소 redox 환경의 변화에 민감하게 반응하도록 설계된 녹색 형광 단백질이다. roGFP는 redox에 민감한 바이오센서로 사용된다.

2004년에 오리건 대학의 S. 제임스 레밍턴 연구소의 연구원들은 GFP의 베타 배럴 구조에 두 개의 사이스틴을 도입하여 최초의 로GFP를 만들었다. 그 결과로 만들어진 단백질은 각각 다른 형광 특성을 가진 두 개의 다른 산화 상태(감소된 디티올 또는 산화 이황화)로 존재할 수 있다.^[2]

원래 레밍턴 연구소의 구성원들은 로GFP1-6이라는 6가지 버전의 로GFP를 발표하였다(아래 구조 세부사항 참조). 다른 그룹의 연구자들은 일반적으로 아미노산 위치 147과 204에 도입된 시스테인이 가장 강력한 결과를 만들어냈다는 것을 발견했다.^[3]

roGFP는 종종 리독스 전위의 생체내 영상 촬영을 위해 유전적으로 세포로 암호화된다. 세포에서 로GFP는 일반적으로 글루타레드옥신이나 티오레독신 같은 리독스 효소에 의해 변형될 수 있다. roGFP2는 글루타독신과 우선적으로 상호작용하므로 세포 글루타티온 레독스 잠재성을 보고한다.^[4]

라이브 셀 이미징에 더 순응적인 로GFP를 만들기 위한 다양한 시도가 이루어졌다. 가장 주목할 만한 것은, roGFP1에서 이황화물에 인접한 3개의 양전하 아미노산을 대체하면, 생리학적으로 관련된 redox 전위 변화에 대한 roGFP의 응답률이 크게 향상된다는 점이다. 그 결과 로GFP1-R1에서 로GFP1-R14까지로 명명된 로GFP 변형들은 실제 세포 이미징에 훨씬 더 적합하다.^[1] 로GFP1-R12 변종은 박테리아와 효모의 레독스 잠재력을 모니터링하기 위해 사용되어 왔으며,^[5][6] 또한 모델 네마토드 C. 엘레건과 같은 살아있는 다세포 유기체에서 공간적으로 조직된 레독스 잠재력을 연구하기 위해 사용되었다.^[7] 또, roGFP는 ER 단백질의 위상을 조사하거나, 화학 물질의 ROS 생산 능력을 분석하는 데 사용된다.^{[8] [9]}

로GFP에 대한 주목할 만한 개선 중 하나는 2008년 글루타티온에 대한 로GFP2의 특수성을 인간 글루타도독소 1(Grx1)과 연계하여 더욱 증가시켰을 때 일어났다.^[10] 관심 유기체에서 Grx1-roGFP 핵융합 센서를 표현하고/또는 단백질을 세포실에 조준함으로써 특정 세포실에서 글루타티온 레독스 전위를 실시간으로 측정할 수 있으므로 HPLC와 같은 다른 침습적 정적 방법과 비교하여 주요한 장점을 제공한다.

다양한 로GFP를 고려할 때, 그들의 성과를 벤치마킹하기 위한 노력이 있었다. 예를 들어, Javier Apfeld의 그룹 멤버들은 2020년에 서로 다른 redox 조건에서 각 센서가 실험 노이즈에 얼마나 민감한지에 따라 결정되는 서로 다른 roGFP의 '적합한 범위'를 기술하는 방법을 발표했다.^[11]

로GFP의 종류

다양한 redox 센서에 대한 보다 포괄적인 리뷰는 Kostyulk 2020을 참조하십시오.

참고 항목

• 시냅토플루오린

참조