Цветовая палитра флуоресцентных белков

Спектральные кривые флуоресцентного свечения многочисленных генетических вариантов флуоресцентных белков, которые удалось получить, перекрывают практически весь видимый диапазон. Усилия по мутагенезу исходного зелёного флуоресцентного белка медузы Aequorea victoria привели к созданию флуоресцентных красителей в цветовой гамме от синего до жёлтого и к тому, что они стали самыми распространёнными в биологических исследованиях репортерными группами in vivo. Флуоресцентные белки больших длин волн, светящиеся в оранжевом и красном диапазонах, были получены из морской анемоны, Discosoma striata, и рифовых кораллов, принадлежащих к классу Anthozoa (коралловых полипов). И, тем не менее, разработка аналогичных белков с голубым, зелёным, жёлтым, оранжевым и тёмно-красным флуоресцентным свечением не прекращается. Сейчас разработки ведутся в направлении повышения яркости и стабильности флуоресцентных белков, что, в итоге, способствует повышению их эффективности.

Хотя исходный зелёный флуоресцентный белок флуоресцирует достаточно интенсивно и чрезвычайно стабилен, его максимум возбуждения лежит близко к ультрафиолету. Поскольку ультрафиолетовый свет требует специальных оптических условий и способен нанести вред живым клеткам, он часто бывает непригоден для наблюдения живых клеток в оптической микроскопии. К счастью, максимум возбуждения зелёного флуоресцентного белка можно сдвинуть к 488 нанометрам (в голубой диапазон) с помощью точечной мутации, заменяющей серин в позиции 65 на остаток треонина (S65T). Эта мутация присутствует в большинстве распространённых вариантов зелёного флуоресцентного белка, называемых усиленным GFP (EGFP. Усиленная версия может наблюдаться с помощью общедоступных наборов фильтров, разработанных для флюоресцеина, и является одной из наиболее ярких из доступных сегодня флуоресцентных белков. Благодаря этим свойствам усиленный зелёный флуоресцентный белок стал одним из наиболее распространённых красителей и не имеет себе равных. Наконец, белок рифового коралла, называемый ZsGreen1 (ZsЗелёный1 был разработан в качестве замены усиленному зелёному флуоресцентному белку. При экспрессировании в клетках млекопитающих свечение белка ZsЗелёный1 гораздо ярче EGFP, но он имеет ограниченное применение в получении слитых мутантов.