fluorescentieeiwitten

Fluorescentieeiwitten zijn eiwitten die, wanneer ze worden belicht met licht van een specifieke golf­lengte, fluorescence uitstralen. De fluorescentie ontstaat doordat het eiwit een ingebouwd chromofoor bevat dat bij juiste vouwing autocatalytisch rijpt. Door mutaties in het eiwit ontstaan verschillende kleuren, waardoor fluorescentieeiwitten als veelzijdige fluorescentietags kunnen dienen.

De bekendste fluorescentieeiwit is GFP, het Groene Fluorescente Eiwit, afkomstig uit de kwal Aequorea victoria. Sinds de ontdekking en latere mutatierondes zijn duizenden varianten ontwikkeld met diverse spectra, zoals cyan, geel, oranje en rood. Enkele veel gebruikte varianten zijn EGFP, mCherry en sfGFP. Kenmerkend zijn factoren als helderheid, fotostabiliteit, maturatie- of rijpingssnelheid en gevoeligheid voor pH. Monomere vormen worden vaak verkozen boven oligomeren om interferentie met de werking van de gefuseerde proteïne te minimaliseren.

Toepassingen van fluorescentieeiwitten zijn onder meer het volgen van eiwitlocaties en dynamiek in levende cellen, het rapporteren van genexpressie en promotoractiviteit, en het opzetten van biosensoren en FRET-experimenteeralgoritmes. Ze worden breed ingezet in cellulaire biologie, moleculaire biologie en biomedisch onderzoek, soms ook in planten en diermodellen.

Beperkingen omvatten fotobleaching bij langdurige belichting, variaties in pH-afhankelijkheid, en spectrale overlapp tussen verschillende eiwitkleuren. Voorzichtig ontwerp van experimenten en geschikte controls zijn daarom belangrijk. Fluorescentieeiwitten zijn over het algemeen veilig wanneer uitgevoerd onder passende laboratoriumomstandigheden en biosafety-normen.