螢光蛋白FP一覽

2021-02-24 流式資訊

在成像實驗中成功使用螢光蛋白FPs的幾個一般要求。

FP應在所選擇的體系中高效表達且無毒性，並且它應足夠明亮，以提供足夠的高於自體螢光的信號，以便可靠地檢測和成像。

FP應具有足夠的光穩定性，以便在實驗期間成像。

如果FP要表達為與另一個相關蛋白的融合，那麼FP不應該寡聚。

FP應該對可能干擾實驗結果定量解釋的環境影響不敏感。

在多重標記實驗中，使用的FPs集在其激發和發射通道中應具有最小的串擾。

對於更複雜的成像實驗，例如那些使用螢光共振能量轉移（FRET）或使用光可轉換FPs的選擇性光學標記的實驗，需要考慮其他因素。框1提供了幫助確定給定實驗中每個光譜類別中最佳FPs集的一般建議。

藍色、綠色和黃色的FPs似乎已經達到了它們的潛力，但橙色、紅色和-尤其是-遠紅色FPs的改進可能會繼續。紅色和遠紅色FPs對於哺乳動物細胞的使用尤其重要，與可見光譜的藍色和綠色部分相比，紅色部分的自發螢光和組織對光的吸收都大大減少。因此，紅色和遠紅色波長FPs對於厚標本和整個動物的檢查特別有用。事實上，目前FP開發的焦點集中在發現和創造改良的紅色和遠紅色FP，其性能與EGFP一樣。朝著這一目標取得的進展令人印象深刻，許多紅色FPs已經推出，是單體，明亮和快速成熟。

最近，使用附加輔因子表達FP將光譜範圍推向了紅外（Shu et al.，2006）。儘管第一個例子在許多應用中可能沒有實際用途，但它確實代表了一種合理的策略；特別是因為生物發光螢光素酶蛋白已被證明在體內是有用的，即使在小鼠體內也是如此，儘管螢光素必須作為一種輔助因子添加。另一類新興的基因標籤利用特定的識別序列來招募有機螢光團（如螢光素）以產生混合螢光系統（Yano和Matsuzaki，2009）。這些可以基於特定的肽序列-例如四胱氨酸系統（Martin等人，2005），或者可能依賴於酶介導的連接-例如SNAP-TAG（Keppler等人，2003）。預期未來增長的第二個領域是使用基於FP的動態測量。例如，FPs在生物傳感器中的巨大潛力目前才被認識到，含有FP的生物傳感器結構的數量也在迅速增長。利用現有的結構信息，有可能開發出靈敏度更高的探針，並可能進一步改進。這些努力的成功表明，如果使用合適的基於FP的生物傳感器，幾乎所有的生物參數最終都是可以識別的。最後，隨著具有光譜分離能力的顯微鏡變得越來越普遍，人們期望新品種的FPs將補充現有的調色板。特別是，目前開發合成螢光探針和FPs的趨勢可能會擴大發射遠紅外和近紅外螢光團的範圍。

Reference

Kremers,Gert-Jan et al. 「Fluorescent proteins at a glance.」 Journal of cell science vol. 124,Pt 2 (2011): 157-60.doi:10.1242/jcs.072744

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