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生物物理所徐涛组在超高分辨显微成像领域取得最新成果
2012-03-09 | 【     】【打印】【关闭

2012年2月28日,《美国科学院院刊》(PNAS)在线发表生物物理研究所徐涛课题组在超高分辨显微成像领域最新研究成果,该文章题为“A unique series of reversibly switchable fluorescent proteins with beneficial properties for various applications”,通讯作者为徐平勇研究员和徐涛研究员。该研究改善了现阶段光开关荧光蛋白(RSFP)发展滞后,品种较少的问题。其中的mGeos-M因其具有十分优秀的单分子特性,成为替代Dronpa的新一代超高分辨率显微成像分子探针。

近年来,随着新型荧光探针和成像方法的改进,光学成像的分辨率得到了极大的改进。但是与传统的光不敏感荧光蛋白(比如GFP,RFP)领域相比较,光开关荧光蛋白(RSFP)的发展较为缓慢。现运用最广的绿色光开关荧光蛋白Dronpa在进行PALM/STROM成像时,单分子光子数低,成像分辨率较差。徐涛课题组以光转化荧光蛋白mEos2为模板,通过对其荧光基团中的第62位氨基酸进行突变筛选,获得了一系列具有不同应用价值的新型光开关绿色荧光蛋白,命名为mGeos。这些荧光蛋白都可以被紫色激光所激活,被蓝色激光关闭,并且可以反复开关多次。新型光开关荧光蛋白mGeos-M, C, L, S, F and E都具有非常良好的荧光亮度,最亮的mGeos-C其亮度相当于EGFP的1.86倍;具有较好稳定性的mGeos-I, T, V可应用于长时程的成像实验;转化速率较快的mGeos-E,I,L等可以实现重复的追踪记录;mGeos-E具有高度的pH值敏感性(类似于荧光蛋白pHluorin),有助于细胞内pH探针的开发。

借助(F)PALM/STORM平台,徐涛课题组还深入研究了新型荧光蛋白的单分子成像特性。结果显示,新型荧光蛋白mGeos-M拥有十分优秀的单分子性质,是目前已知的单分子光子数最多的绿色荧光蛋白,其单分子的定位精度可以达到10 nm左右。如图3所示,与传统的荧光蛋白Dronpa相比,mGeos-M标记的微丝效果更好。

 

供稿:徐涛课题组

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