חלבון פלואורסצנטי ירוק – הבדלי גרסאות

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
מאין תקציר עריכה
Matanyabot (שיחה | תרומות)
מ בוט: מתקן הפניות
שורה 1:
[[תמונה:GFP 1EMA.jpg|שמאל|ממוזער|250px|תרשים של מבנה GFP]]
'''GFP''' (מאנגלית: '''Green fluorescent protein'''; חלבון פלואורסנטי ירוק), חלבון בן 238 [[חומצת אמינו|חומצות אמינו]] (23k[[דלטון|Da]]) מה[[מדוזה]] ''Aequorea victoria'' אשר בחשיפה לאור כחול [[פלואורסנציהקרינה פלואורסצנטית|פולט אור]] ירוק. ל-GFP צורה ייחודית דמוית פחית, המורכבת ממבנה β-barrel הבנוי מ-11 גדילים וגדיל [[סליל אלפא]] הכולל את ה[[כרומופור]] העובר במרכז. מבנה חבית זה מאפשר את התצורה של הכרומופור ומגן עליו מפני תהליך של ירידה בעוצמת הפלאורוסנציה (quenching) שעשויה להיגרם מהשפעת הסביבה. ב[[תא]]ים וב[[ביולוגיה מולקולרית]] נעשה שימוש רב בגן ה-GFP כ[[גן מדווח]]. בחלבון נעשה שימוש ב[[חיישן ביולוגי|חיישנים ביולוגיים]] שונים ואורגניזמים רבים [[הנדסה גנטית|הונדסו גנטית]] כך שיבטאו את החלבון. בעוד שרוב המולקולות הפלואורסנטיות, כדוגמת FITC (פלואורסצאין איזותיוציאנאט), הן פוטוטוקסיות מאוד כאשר נעשה בהם שימוש בתאים חיים, חלבונים פלואורסנטיים כ-GFP הם לרוב מזיקים פחות כאשר הם מאירים בתא חי. בשל תכונות אלו פותחו מערכות מיקרוסקופיה פלואורסנטית אשר יכולות לשמש למעקב לאורך זמן אחר תאים אשר מבטאים חלבון אחד או יותר המסומנים עם חלבונים פלאורוסנטיים. ניתוח של מעקבים כאלו תרם להבנתם של תהליכים ביולוגיים רבים, בהם אריזת חלבונים, העברת חלבונים, ודינמיקה של רנ"א. שימוש חשוב נוסף ב-GFP הוא לבטא חלבון במערך קטן של תאים מסוימים, והודות לכך יכולים חוקרים לזהות בצורה אופטית סוגים מסוימים של תאים מחוץ לגוף האורגניזם (על צלחת) או אף בגוף האורגניזם.
 
==היסטוריה==
בשנות השישים והשבעים של המאה ה-20 בודד לראשונה GFP מן המדוזה ''A. victoria'' ותכונותיו הפלואורסנטיים נחקרו על ידי אוסמו שימורה.[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?cmd=Retrieve&db=pubmed&dopt=Abstract&list_uids=13911999] במדוזה זו, הפלואורסנציה של GFP מתרחשת, כאשר החלבון המאיר [[אאקורין]] (Aequorin) נקשר ליוני [[סידן|Ca]]<sup>2+</sup>&lrm; ונוצר זוהר כחול, וחלק מהאנרגיה לאור מועברת ל-GFP, אשר מסיט את הצבע לירוק. התועלת של שימוש בחלבון ככלי בביולוגיה מולקולרית לא הובנה עד 1992, כאשר דוגלס פרשר (Douglas Prasher) דיווח על שיבוט ו[[ריצוף DNA|ריצוף]] של הגן המקודד לחלבון GFP.&רלמ;[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=pubmed&dopt=Abstract&list_uids=1347277] המימון למחקר זה אזל, ובעקבות זאת שלח פרשר דוגמות [[cDNA]] למספר מעבדות. מעבדתו של מרטין צ'לפי (Martin Chalfie) הצליחה לגרום לביטוי של חלבון ה-GFP בתאים הטרולוגיים של החיידק ''[[Escherichia coli|E. coli]]'' וכן של הנמטודה ''[[Caenorhabditis elegans|C. elegans]]'', ופרסמו את תוצאותיהם במגזין [[Science]] בשנת 1994.[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=pubmed&dopt=Abstract&list_uids=8303295] המעבדה של פרדריק טסוג'י (Frederick Tsuji) דיווחה באופן עצמאי על ביטוי של החלבון הרקומביננטי חודש לאחר מכן[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=pubmed&dopt=Abstract&list_uids=8137953].&רלמ; תכונה חשובה של ה-GFP היא שהוא מקופל ופלואורסנטי בטמפרטורת החדר, ואיננו זקוק ל[[קופקטור]]ים אקסוגניים הייחודיים למדוזות. אף על פי שה-GFP בצורתו הטבעית פלואורסנטי יש לו כמה מגרעות, כדוגמת יציבות אור לא טובה ו[[קיפול חלבונים|קיפול]] לא טוב ב-37°C.
 
המבנה הגבישי המדווח הראשון של GFP נעשה על מוטנט S65T על ידי קבוצת חוקרים מאוניברסיטת אורגון ב-[[Science]] ב-1996. חודש לאחר מכן דיווחה באופן עצמאי קבוצה אחרת מאוניברסיטת הוסטון ב-Nature Biotech על המבנה של זן הבר של GFP.{{כ}}[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=pubmed&dopt=Abstract&list_uids=9631087] המידע על מבנה ה-GFP סיפק רקע חיוני על תצורת הכרומופור ועל אניטרקציות של שיירים סמוכים. חוקרים ערכו שינויים בשיירים אלו באמצעות מוטציות מכוונות ואקראיות כדי ליצור את המגוון הרחב של נגזרות GFP אשר קיימים כיום.