Reporterproteine

Reporterproteine (englisch: reporter proteins) dienen als Messgröße für zelluläre Prozesse, insbesondere zur Überwachung der Genexpression. Sie erzeugen ein eindeutig messbares Signal, das von der Aktivität eines Promoters, eines Signalwegs oder einer Genfusion abhängt. Reporter können genomisch oder plasmidbasiert eingefügt werden und werden oft als Fusionspartner an Promotoren oder Proteine von Interesse angebracht.

Zu den gängigsten Arten gehören fluoreszierende Reporter wie GFP, YFP, CFP und mCherry sowie enzymatische Reporter wie Beta-Galactosidase ( LacZ ) und Luciferase (Firefly, Renilla). Fluorescente Reporter ermöglichen meist eine nicht-invasive Beobachtung in lebenden Zellen, während enzymatische Reporter oft eine höhere Empfindlichkeit durch Substratreaktion bieten.

Anwendungsmöglichkeiten umfassen die Untersuchung von Promotor- und Signalwegaktivität in Bakterien, Hefen oder Säugerzellen, die Bestimmung der Proteinlokalisierung sowie Hochdurchsatz-Screenings. Reporter können als Translations- oder Transkriptions-Fusionen verwendet werden, wodurch Informationen über Genexpression bzw. Proteinproduktion gewonnen werden.

Wichtige Designüberlegungen sind die Wahl des Reporters für den jeweiligen Organismus, die Fusionorientierung (N- oder C-terminal), Codonoptimierung, Signalpegel, Maturation- und Stabilitätszeiten sowie mögliche Beeinträchtigungen der Proteinfunktion. Zu den Nachteilen gehören Hintergrundsignal, Autofluoreszenz, Photobleaching, Substratbedarf und Verzögerungen durch die Reifung.

Beispiele: GFP und seine Spektralvarianten, Firefly-Luciferase, LacZ.