Nano-frfast: дизайн новой генетически кодируемой дальне-красной флуоресцентной метки

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Предложен новый флуороген-активирующий белок nano-frFAST, содержащий всего 98 аминокислот, на основе комбинации ранее созданных флуороген-активирующих белков nanoFAST и frFAST. Синтезирована серия флуорогенов с увеличенной системой сопряженных связей, потенциально способных к связыванию с данным белком. По результатам исследования выявлен перспективный флуороген – (Z)-5-((E)-3-(4-гидрокси-2,5-диметоксифенил)аллилиден)-2-тиоксотиазолидин-4-он (HPAR-DOM). Показано, что комплекс nano-frFAST–HPAR-DOM может быть использован в качестве генетически кодируемой дальне-красной флуоресцентной метки для окрашивания отдельных структур живых клеток.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. Л. Соколинская

ФГБУН “Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова” РАН; Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова

Автор, ответственный за переписку.
Email: svetlanakr2002@mail.ru
Россия, Москва; Москва

Ю. А. Богданова

ФГБУН “Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова” РАН; Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова

Email: svetlanakr2002@mail.ru
Россия, Москва; Москва

И. Н. Мяснянко

Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова

Email: svetlanakr2002@mail.ru
Россия, Москва

А. И. Соколов

ФГБУН “Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова” РАН; Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова

Email: svetlanakr2002@mail.ru
Россия, Москва; Москва

С. А. Краснова

ФГБУН “Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова” РАН

Email: svetlanakr2002@mail.ru
Россия, Москва

М. С. Баранов

ФГБУН “Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова” РАН; Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова

Email: svetlanakr2002@mail.ru
Россия, Москва; Москва

Список литературы

  1. Snapp E.L. // Trends Cell Biol. 2009. V. 19. P. 649–655. https://doi.org/10.1016/j.tcb.2009.08.002
  2. Chudakov D.M., Matz M.V., Lukyanov S., Lukyanov K.A. // Physiol. Rev. 2010. V. 90. P. 1103–1163. https://doi.org/10.1152/physrev.00038.2009
  3. Hori Y., Ueno H., Mizukami S., Kikuchi K. // J. Am. Chem. Soc. 2009. V. 131. P. 16610–16611. https://doi.org/10.1021/ja904800k
  4. Mineev K.S., Goncharuk S.A., Goncharuk M.V., Povarova N.V., Sokolov A.I., Baleeva N.S., Smirnov A.Yu., Myasnyanko I.N., Ruchkin D.A., Bukhdruker S., Remeeva A., Mishin A., Borshchevskiy V., Gordeliy V., Arseniev A.S., Gorbachev D.A., Gavrikov A.S., Mishin A.S., Baranov M.S. // Chem. Sci. 2021. V. 12. P. 6719–6725. https://doi.org/10.1039/d1sc01454d
  5. Plamont M.-A., Billon-Denis E., Maurin S., Gauron C., Pimenta F.M., Specht C.G., Shi J., Quérard J., Pan B., Rossignol J., Moncoq K., Morellet N., Volovitch M., Lescop E., Chen Y., Triller A., Vriz S., Saux T. Le, Jullien L., Gautier A. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2016. V. 113. P. 497–502. https://doi.org/10.1073/pnas.1513094113
  6. Hocq R., Bottone S., Gautier A., Pflügl S. // Front. Bioeng. Biotechnol. 2023. V. 11. P. 1226889. https://doi.org/10.3389/fbioe.2023.1226889
  7. Tsien R.Y. // Annu. Rev. Biochem. 1998. V. 67. P. 509–544. https://doi.org/10.1146/annurev.biochem.67.1.509
  8. Remington S.J. // Curr. Opin. Struct. Biol. 2006. V. 16. P. 714–721. https://doi.org/10.1016/j.sbi.2006.10.001
  9. Benaissa H., Ounoughi K., Aujard I., Fischer E., Goïame R., Nguyen J., Tebo A.G., Li C., Le Saux T., Bertolin G., Tramier M., Danglot L., Pietrancosta N., Morin X., Jullien L., Gautier A. // Nat. Commun. 2021. V. 12. P. 6989. https://doi.org/10.1038/s41467-021-27334-0
  10. Myasnyanko I.N., Gavrikov A.S., Zaitseva S.O., Smirnov A.Yu., Zaitseva E.R., Sokolov A.I., Malyshevskaya K.K., Baleeva N.S., Mishin A.S., Baranov M.S. // Chemistry. 2021. V. 27. P. 3986–3990. https://doi.org/10.1002/chem.202004760
  11. Povarova N.V., Zaitseva S.O., Baleeva N.S., Smirnov A.Yu., Myasnyanko I.N., Zagudaylova M.B., Bozhanova N.G., Gorbachev D.A., Malyshevskaya K.K., Gavrikov A.S., Mishin A.S., Baranov M.S. // Chemistry. 2019. V. 25. P. 9592–9596. https://doi.org/10.1002/chem.201901151
  12. Chen C., Tachibana S.R., Baleeva N.S., Myasnyanko I.N., Bogdanov A.M., Gavrikov A.S., Mishin A.S., Malyshevskaya K.K., Baranov M.S., Fang C. // Chemistry. 2021. V. 27. P. 8946–8950. https://doi.org/10.1002/chem.202101250
  13. Li C., Tebo A.G., Thauvin M., Plamont M.-A., Volovitch M., Morin X., Vriz S., Gautier A. // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2020. V. 59. P. 17917–17923. https://doi.org/10.1002/anie.202006576
  14. Baleeva N.S., Bogdanova Y.A., Goncharuk M.V., Sokolov A.I., Myasnyanko I.N., Kublitski V.S., Smirnov A.Yu., Gilvanov A.R., Goncharuk S.A., Mineev K.S., Baranov M.S. // Int. J. Mol. Sci. 2024. V. 25. Р. 3054. https://doi.org/10.3390/ijms25053054
  15. Perfilov M.M., Zaitseva E.R., Smirnov A.Yu., Mikhaylov A.A., Baleeva N.S., Myasnyanko I.N., Mishin A.S., Baranov M.S. // Dyes Pigm. 2022. V. 198. P. 110033. https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2021.110033
  16. Campaigne E., White R.L. // J. Heterocycl. Chem. 1988. V. 25. P. 367–373. https://doi.org/10.1002/jhet.5570250203
  17. Radi M., Botta L., Casaluce G., Bernardini M., Botta M. // J. Comb. Chem. 2010. V. 12. P. 200–205. https://doi.org/10.1021/cc9001789
  18. Voliani V., Bizzarri R., Nifosì R., Abbruzzetti S., Grandi E., Viappiani C., Beltram F. // J. Phys. Chem. B. 2008. V. 112. P. 10714–10722. https://doi.org/10.1021/jp802419h
  19. Würth C., Grabolle M., Pauli J., Spieles M., ReschGenger U. // Nat. Protoc. 2013. V. 8. P. 1535–1550. https://doi.org/10.1038/nprot.2013.087

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Дополнительные материалы
Скачать (2MB)
Метаданные
3. Рис. 1. Спектры поглощения и испускания комплекса nano-frFAST–HPAR-DOM в фосфатном буфере.

Скачать (188KB)
Метаданные
4. Рис. 2. Репрезентативные микрофотографии клеток Hela Kyoto, экспрессирующих генетические конструкции H2B-nano-frFAST (верхняя панель) и hCytokeratin-nano-frFAST (нижняя панель) в присутствии 10 мкМ флуорогена HPAR-DOM. Масштабный отрезок 10 мкм.

Скачать (207KB)
Метаданные
5. Схема 1. Структурные формулы известных флуорогенов белков FAST и frFAST, нового предложенного флуорогена для разработанного белка nano-frFAST, а также подходы к синтезу.

Скачать (313KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025