分享一篇发表在Nature Biotechnology上的文章A monomeric StayGold fluorescent protein，通讯作者是华威大学的Mohan K. Balasubramanian，Allister Crow和Masanori Mishima，他们的研究方向和遗传密码扩展及细菌细胞分裂过程。
StayGold是一种从水母中克隆出的荧光蛋白，这种蛋白表现出更强的亮度和极强的抗光漂白性，荧光实验中常用的EGFP蛋白荧光半衰期低于500秒，但StayGold的半衰期则大于10000秒，因而有望取代常用荧光蛋白在成像方面的应用。然而，StayGold的一个局限性是它容易形成天然的同源二聚体，因而可能在实验中产生伪影。为解决这一问题，目前在融合蛋白中大部分使用串联的StayGold标签，这一标签的尺寸接近50 kDa，因此也限制了其应用价值。在本文中，作者报告了一种衍生物mStayGold，它保留了原始蛋白质的亮度和光稳定性，同时是完全单体的。作者利用PISA计算程序及晶体结构设计，找到了同源二聚体中结合界面的关键氨基酸。构建了这些蛋白的突变体后，作者使用尺寸排阻色谱分离StayGold的单体和聚合物形式。峰面积积分的结果表明，E138A、E138D 和 Y187A的突变可以产生较多的单体StayGold，其中E138D突变体的单体含量超过99%，并且没有表现出浓度依赖性的二聚现象。同时这一单体StayGold (mStayGold)表观分子量为20 kDa，与其单体分子量一致。这一位点的突变可能破坏了其与附近残基的稳定氢键相互作用，这些作用位于二聚体界面上，因此可以有效破坏二聚体。之后作者在体外和体内测试mStayGold的光稳定性，测试了其用于活细胞动力学和固定细胞共聚焦显微方面的性质。mStayGold都展现出更长的半衰期和更低的光发射衰减。这一荧光蛋白可能为开发明亮荧光标签、FRET对和生物传感器具有重要意义。
本文作者：LYC
责任编辑：TZY
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41587-023-02018-w
文章引用：DOI: 10.1038/s41587-023-02018-w
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