Monitoring fluorescence resonance energy transfer (FRET) between GFP fusions in lysates of the yeast Saccharomyces cerevisiae using the Agilent Cary Eclipse
Aplikace | 2011 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Fluorescenční rezonance přenosu energie (FRET) nabízí nedestruktivní spektroskopickou metodu sledování blízkosti a orientace fluoroforů v biologických systémech. Využití variant zeleného fluorescenčního proteinu (GFP) spolu s modrým fluorescenčním proteinem (BFP) umožňuje studium proteinových interakcí a konformačních změn v reálném čase ve standardizovaných laboratorních podmínkách.
Studie si kladla za cíl demonstrovat možnost detekce a kvantifikace FRET mezi BFP a GFP v cytosolických lyzátech kvasinek Saccharomyces cerevisiae za pomoci spektrofluorimetru Agilent Cary Eclipse. Hlavní záměr spočíval ve sledování změn emisních spekter při proteolytickém štěpení peptidového spoje mezi fluorofory.
Pro přípravu vzorků byly kvasinkové buňky promyty a lyzovány činidlem Y-PER. Lyzáty se ředily Tris/HCl pufrem (pH 8) a umístily do plastových kyvet v multibuněčném držáku v komoře spektrofluorimetru při 25 °C. BFP byl excitován světlem o vlnové délce 360 nm, emisní spektra zaznamenána v rozsahu 400–550 nm před a po přidání trypsinu.
Při excitaci BFP na 360 nm bylo patrné emise GFP kolem 510 nm díky FRET. Po přidání trypsinu a uvolnění BFP od GFP se intenzita emisního pásu GFP postupně snižovala, zatímco emise BFP mírně vzrůstala. Tímto bylo prokázáno, že zaznamenaná zelená emise vychází ze skutečného přenosu energie a nikoli z přímé excitace GFP.
Metoda umožňuje kvantitativní sledování interakcí mezi proteiny nebo konformačních změn označených GFP variantami v buněčných lyzátech. Je vhodná pro studie protein–protein interakcí, testování ligandové vazby a dynamiky vnitrobuněčných procesů s vysokou citlivostí a minimálním rušením autofluorescencí.
Očekává se rozšíření FRET aplikací do živých buněk i organismus, integrace s mikroskopickými technologiemi pro prostorové zobrazení i kombinace s dalšími optickými metodami (FLIM, FCCS). Vývoj nových fluorescenčních proteinů s lepším spektrem a stabilitou dále zvýší šíři využití v biomedicínském výzkumu a průmyslové diagnostice.
Agilent Cary Eclipse se systémem Peltier a multibuněčným držákem poskytuje spolehlivou platformu pro sledování FRET mezi GFP variantami v kvasinkových lyzátech. Demonstrovaná přístupnost a přesnost měření otevírá cestu k rozsáhlému využití při studiu proteinových interakcí a dynamiky v buněčných systémech.
Fluorescenční spektroskopie
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Fluorescenční rezonance přenosu energie (FRET) nabízí nedestruktivní spektroskopickou metodu sledování blízkosti a orientace fluoroforů v biologických systémech. Využití variant zeleného fluorescenčního proteinu (GFP) spolu s modrým fluorescenčním proteinem (BFP) umožňuje studium proteinových interakcí a konformačních změn v reálném čase ve standardizovaných laboratorních podmínkách.
Cíle a přehled studie / článku
Studie si kladla za cíl demonstrovat možnost detekce a kvantifikace FRET mezi BFP a GFP v cytosolických lyzátech kvasinek Saccharomyces cerevisiae za pomoci spektrofluorimetru Agilent Cary Eclipse. Hlavní záměr spočíval ve sledování změn emisních spekter při proteolytickém štěpení peptidového spoje mezi fluorofory.
Použitá metodika a instrumentace
Pro přípravu vzorků byly kvasinkové buňky promyty a lyzovány činidlem Y-PER. Lyzáty se ředily Tris/HCl pufrem (pH 8) a umístily do plastových kyvet v multibuněčném držáku v komoře spektrofluorimetru při 25 °C. BFP byl excitován světlem o vlnové délce 360 nm, emisní spektra zaznamenána v rozsahu 400–550 nm před a po přidání trypsinu.
Použitá instrumentace
- Agilent Cary Eclipse Fluorescence Spectrophotometer
- Multicell Peltier držák
- Teplotní regulátor Peltier
- Quartzová kyveta 10 mm se zátkou
- Eclipse Thermal Software (Bio software package)
Hlavní výsledky a diskuse
Při excitaci BFP na 360 nm bylo patrné emise GFP kolem 510 nm díky FRET. Po přidání trypsinu a uvolnění BFP od GFP se intenzita emisního pásu GFP postupně snižovala, zatímco emise BFP mírně vzrůstala. Tímto bylo prokázáno, že zaznamenaná zelená emise vychází ze skutečného přenosu energie a nikoli z přímé excitace GFP.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda umožňuje kvantitativní sledování interakcí mezi proteiny nebo konformačních změn označených GFP variantami v buněčných lyzátech. Je vhodná pro studie protein–protein interakcí, testování ligandové vazby a dynamiky vnitrobuněčných procesů s vysokou citlivostí a minimálním rušením autofluorescencí.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se rozšíření FRET aplikací do živých buněk i organismus, integrace s mikroskopickými technologiemi pro prostorové zobrazení i kombinace s dalšími optickými metodami (FLIM, FCCS). Vývoj nových fluorescenčních proteinů s lepším spektrem a stabilitou dále zvýší šíři využití v biomedicínském výzkumu a průmyslové diagnostice.
Závěr
Agilent Cary Eclipse se systémem Peltier a multibuněčným držákem poskytuje spolehlivou platformu pro sledování FRET mezi GFP variantami v kvasinkových lyzátech. Demonstrovaná přístupnost a přesnost měření otevírá cestu k rozsáhlému využití při studiu proteinových interakcí a dynamiky v buněčných systémech.
Reference
- Miyawaki R. et al. Fluorescent indicators for Ca2+ based on green fluorescent proteins and calmodulin. Nature, 1997;388:882–887.
- Ha T. et al. Probing the interaction between two single molecules: Fluorescence resonance energy transfer between a single donor and a single acceptor. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1996;93:6264–6268.
- Cubitt A.B. et al. Understanding, improving and using green fluorescent proteins. TIBS, 1995;20:448–455.
- Gavin P., Prescott M. Cytosolic expression of green fluorescent protein (GFP) and its derivatives in the yeast Saccharomyces cerevisiae. Fluorescence Application Note #5, 2001.
- Mahajan N.P. et al. Bcl-2 and Bax interactions in mitochondria probed with green fluorescent protein and fluorescence resonance energy transfer. Nat. Biotechnol., 1998;16:547–552.
- Prescott M. et al. Biochem. Biophys. Res. Commun., 1994;207:943–949.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Minimizing photobleaching of Blue Fluorescent Protein (BFP) using the Agilent Cary Eclipse fluorescence spectrophotometer
2011|Agilent Technologies|Aplikace
Minimizing photobleaching of Blue Fluorescent Protein (BFP) using the Agilent Cary Eclipse fluorescence spectrophotometer Application Note Author Introduction Paul Gavin*, Mark Prescott*, Ph.D, Daren J. Fyfe, Ph.D and Jeffrey J. Comerford**, Ph.D The term photobleaching refers to loss of fluorescence…
Klíčová slova
cary, caryfluorescence, fluorescencebfp, bfpeclipse, eclipsephotobleaching, photobleachingspectrophotometer, spectrophotometerxenon, xenonexcitation, excitationmulticell, multicellpeltier, peltierthermostatted, thermostattedyeast, yeastfluorescent, fluorescentfluorophore, fluorophoreholder
Cytosolic expression of Green Fluorescent Protein (GFP) and its derivatives in the yeast Saccharomyces cerevisiae: Detection in vivo using the Agilent Cary Eclipse
2011|Agilent Technologies|Aplikace
Cytosolic expression of Green Fluorescent Protein (GFP) and its derivatives in the yeast Saccharomyces cerevisiae: Detection in vivo using the Agilent Cary Eclipse Application Note Author Paul Gavin# and Mark Prescott#, Ph.D Daren J. Fyfe, Ph.D* #Department of Biochemistry and…
Klíčová slova
fluorescent, fluorescentgfp, gfpgfps, gfpscary, caryprotein, proteinyeast, yeastproteins, proteinsmulticell, multicelleclipse, eclipsepeltier, peltierfluorescence, fluorescencecytosol, cytosolcells, cellsthermostatted, thermostattedcharacterise
Agilent Cary Eclipse fluorescence spectrophotometer
2019|Agilent Technologies|Brožury a specifikace
Sensitive. Accurate. Flexible. Agilent Cary Eclipse fluorescence spectrophotometer Agilent Cary Eclipse Fluorescence Spectrophotometer Agilent is your premier resource and partner for molecular spectroscopy. The world-renowned Cary product line, encompasses FTIR, UV-Vis-NIR, and fluorescence instruments, offering you a comprehensive range of…
Klíčová slova
cary, caryeclipse, eclipsefluorescence, fluorescencewavelength, wavelengthoptic, opticmeasure, measurefiber, fiberpolarizers, polarizersmeasurements, measurementsmicroplate, microplatelamp, lampwinflr, winflrreader, readerspectrophotometer, spectrophotometerxenon
Fluorescence measurement of hybridization between quencher (DABCYL) labelled PNA probes and a fluoresceine labelled DNA using the Fluorescence BioMelt Package
2011|Agilent Technologies|Aplikace
Fluorescence measurement of hybridization between quencher (DABCYL) labelled PNA probes and a fluoresceine labelled DNA using the Fluorescence BioMelt Package Application Note Author Katherine Lighton, Agilent Technologies, Inc. Mulgrave, Victoria 3170, Australia. Mark J. Fiandaca, Boston Probes, Bedford, Massachusetts 01730,…
Klíčová slova
hybridization, hybridizationpna, pnathermodynamic, thermodynamicdna, dnathermal, thermalprobes, probesmelt, melteclipse, eclipseprobe, probedabcyl, dabcylpeltier, peltierfluorescence, fluorescencesoftware, softwarecary, carymulticell