stringtranslate.com

Camaleón (proteína)

Cameleon es una proteína diseñada basada en una variante de la proteína fluorescente verde que se utiliza para visualizar los niveles de calcio en células vivas. Es un sensor de calcio codificado genéticamente creado por Roger Y. Tsien y colaboradores. [1] El nombre es una combinación de CaM (la abreviatura común de calmodulina ) y chameleon para indicar el hecho de que la proteína sensora sufre un cambio de conformación y radia a una longitud de onda alterada al unirse el calcio al elemento calmodulina de Cameleon. Cameleon fue el primer sensor de calcio codificado genéticamente que se pudo utilizar para mediciones raciométricas y el primero en utilizarse en un animal transgénico para registrar la actividad en neuronas y células musculares. [2] Cameleon y otros indicadores de calcio codificados genéticamente (GECI) han encontrado muchas aplicaciones en la neurociencia y otros campos de la biología, incluida la comprensión de los mecanismos de señalización celular mediante la realización de experimentos de medición de la actividad de Ca 2+ con resolución temporal con enzimas del retículo endoplasmático (RE). [3] Se creó fusionando BFP , calmodulina , péptido de unión a calmodulina M13 y EGFP . [4]

Mecanismo

El ADN que codifica la proteína de fusión del cameleón debe introducirse de forma estable o transitoria en la célula de interés. La proteína producida por la célula de acuerdo con esta información del ADN sirve entonces como indicador fluorescente de la concentración de calcio. En presencia de calcio, el Ca 2+ se une a M13, lo que permite que la calmodulina se enrolle alrededor del dominio M13. Esto acerca las dos proteínas variantes de GFP entre sí, lo que aumenta la eficiencia de FRET entre ellas. Un estudio de espectroscopia de resolución temporal sobre la transferencia de energía de resonancia realizado por Habuchi et al. en 2002 sugirió la existencia de 3 conformaciones diferentes de calmodulina que dependían de la unión de Ca 2+ . El estudio concluyó que el mecanismo de interconversión de conformaciones sigue sin estar claro, pero los datos proporcionaron estimaciones de las constantes de velocidad, la eficiencia de transferencia de energía y las distancias donador-aceptor en las proteínas del cameleón YC3.1 libres de Ca 2+ y unidas a Ca 2+ . [5]

Referencias

  1. ^ Miyawaki A, Griesbeck O, Heim R, Tsien RY (1999). "Medidas dinámicas y cuantitativas de Ca2+ utilizando Cameleons mejorados". Proc Natl Acad Sci USA . 96 (5): 2135–40. Bibcode :1999PNAS...96.2135M. doi : 10.1073/pnas.96.5.2135 . PMC  26749 . PMID  10051607.
  2. ^ Kerr R, Lev-Ram V, Baird G, Vincent P, Tsien RY, Schafer WR (2000). "Imágenes ópticas de transitorios de calcio en neuronas y músculo faríngeo de C. elegans". Neuron . 26 (3): 583–94. doi : 10.1016/s0896-6273(00)81196-4 . PMID  10896155.
  3. ^ Demaurex, Nicolas; Frieden, Maud (1 de agosto de 2003). "Medidas de la concentración de Ca2+ luminal libre del RE con proteínas fluorescentes "camaleón" específicas". Calcio celular . 34 (2): 109–119. doi :10.1016/S0143-4160(03)00081-2. ISSN  0143-4160.
  4. ^ Miyawaki A, Llopis J, Heim R, et al. (1997). "Indicadores fluorescentes para Ca2+ basados ​​en proteínas fluorescentes verdes y calmodulina". Nature . 388 (6645): 882–7. Bibcode :1997Natur.388..882M. doi : 10.1038/42264 . PMID  9278050.
  5. ^ Habuchi, Satoshi; Cotlet, Mircea; Hofkens, Johan; Dirix, Gunter; Michiels, Jan; Vanderleyden, Jos; Subramaniam, Vinod; De Schryver, Frans C. (diciembre de 2002). "Transferencia de energía de resonancia en una proteína de cameleón dependiente de la concentración de calcio". Revista biofísica . 83 (6): 3499–3506. doi :10.1016/s0006-3495(02)75349-6. ISSN  0006-3495. PMC 1302424 . PMID  12496116.