生物学家开发新纪录的亮红色荧光蛋白

为了理解为什么一个细胞会分裂、分泌激素或将信号传递给另一个细胞，生物学家经常使用一种技巧。他们将彩色光附着在感兴趣的蛋白质上，以便它们可以在显微镜下跟踪这些蛋白质在活细胞中的运动和相互作用。这些灯的颜色越多，它们可以同时遵循的流程就越多。

在1990年代，科学家首次使用荧光蛋白作为细胞中的有色标记。这种蛋白质是绿色的，来自荧光水母。通过修补绿色蛋白质，蓝色，绿松石色和黄色变体随之而来。在2000年代，在珊瑚中发现了一种红色荧光蛋白。但是，将这种蛋白质转化为可用于细胞研究的明亮红光被证明更具挑战性。

mScarlet的创建3

2016年，阿姆斯特丹大学生物学家Dorus Gadella的团队成功地创造了一种新的亮红色荧光蛋白，形成了一个巨大的飞跃。他们将这种蛋白质命名为mScarlet。他们的红色发光蛋白质很快被科学界所接受。编码mScarlet的DNA已被请求约3，400次，现在几乎在世界上每个国家都用于细胞生物学研究。

不幸的是，在哺乳动物细胞中，mScarlet蛋白比常用的绿色荧光蛋白折叠得更慢，更不完全，导致这些细胞的亮度不是最佳的。因此，该团队继续研究蛋白质，并试图加速和最大化折叠。

他们使用了他们已经开发的两种mScarlet变体，一种具有快速折叠但亮度较低，另一种具有缓慢折叠但最终明亮的荧光。他们试图将这两者的积极特性结合成一种新的蛋白质。在蛋白质结构的许多靶向变化的帮助下，他们设法实现这一目标，从而产生了mScarlet3。这款最新型号现在结合了最大亮度和快速完整的折叠。

最后，为了测试mScarlet3的结构，生物学家将他们的创造发送到格勒诺布尔的生物结构研究所(CNRS，CEA，格勒诺布尔阿尔卑斯大学)。结构生物学家Antoine Royant使用世界上最亮的X射线源欧洲同步加速器ESRF来绘制蛋白质的分子结构。

Royant说：“事实证明，mScarlet3之所以如此明亮，是因为蛋白质中具有特殊的疏水(油性)局部结构，它既加速又改善了蛋白质的折叠。

该团队的最新研究发表在《自然方法》杂志上。

新标准

有了这种新的，大大改进的红色荧光蛋白版本，科学家们在实验室中可以使用的工具箱现在比以往任何时候都更加完整。Gadella指出：“mScarlet的经验已经非常积极，这就是为什么我们预计mScarlet3将在研究人员中变得更加流行，并将迅速成为全球的新标准。鲜红色荧光蛋白备受追捧，因为这些红色蛋白的激发对细胞的危害小于令人兴奋的绿色蛋白。

“此外，红光散射较少，这意味着你也可以使用显微镜观察更深层细胞层中的分子过程。有了mScarlet3，我们终于有了非常强大的亮红色荧光蛋白，它可以快速而完全地折叠，没有进一步的缺点。我们对mScarlet3的新应用寄予厚望，包括制造新的红色荧光生物传感器，其中mScarlet3可用于对特定细胞功能进行成像。