Differenza tra GFP e EGFP

Il differenza principale tra GFP e EGFP è che il GFP (acronimo di Green Fluorescent Protein) è una proteina che esibisce una fluorescenza verde brillante quando esposta a luce blu mentre l'EGFP (acronimo di Enhanced Green Fluorescence Protein) presenta una fluorescenza più forte rispetto a GFP. Inoltre, un'altra importante differenza tra GFP e EGFP è che la GFP è una proteina wild-type isolata dalla medusa, Aequorea Victoria. Ma EGFP è una variante ingegnerizzata del tipo selvaggio originale.

GFP e EGFP sono due tipi di proteine ​​che fungono da cromofori interni. Non richiedono alcun enzima / substrato accessorio, cofattore o prodotti genetici per mostrare il suo colore. Pertanto, entrambi sono usati come reporter dell'espressione genica in biologia molecolare.

Aree chiave coperte

1. Cos'è GFP
     - Definizione, struttura, importanza
2. Cos'è EGFP
     - Definizione, struttura, importanza
3. Quali sono le somiglianze tra GFP e EGFP
     - Profilo delle caratteristiche comuni
4. Qual è la differenza tra GFP e EGFP
     - Confronto tra le principali differenze

Parole chiave

Chromophore, EGFP, GFP, fluorescenza verde, proteina wild-type

Cos'è GFP

GFP (proteina fluorescente verde) è una proteina che si illumina di verde sotto la luce blu o UV. Si presenta naturalmente nelle meduse, Aequorea Victoria. GFP è composto da 238 aminoacidi. La dimensione di GFP è 26,9 kDa. GFP è un potente strumento in biologia molecolare grazie alla sua fluorescenza intrinseca senza alcuna molecola accessoria. La fluorescenza è dovuta al riarrangiamento covalente degli aminoacidi contigui della proteina. Dopo il ripiegamento della proteina, gli atomi a catena principale, Ser65, Tyr66 e Gly67 formano il planare altamente coniugato p-idrofibenzilideneimidazolinone cromoforo in presenza di O₂. Gli studi sulla struttura cristallina rivelano che l'imballaggio del cromoforo all'interno del nucleo della struttura a β-barilotto della molecola lo protegge dalla tempra tramite ossigeno paramagnetico, dipoli d'acqua o isomerizzazione cis-trans. Inoltre, le interazioni non covalenti del cromoforo con le molecole vicine aumentano le sue proprietà spettrali.

Figura 1: rappresentazione del nastro di GFP e fluoroforo

La GFP può essere introdotta in un organismo durante le modificazioni transgeniche. Può anche essere mantenuto per generazioni. Il principale svantaggio del GFP di tipo selvatico è la ridotta efficacia della proteina nell'imaging cellulare causata dal piegamento a bassa efficienza a temperature fisiologiche come 37 ° C, lasciando cadere il segnale fluorescente. Inoltre, il tasso di maturazione di GFP all'interno della cellula ospite è lento mentre tende ad aggregarsi. Si possono osservare due picchi di eccitazione a causa della presenza di due diverse forme di cromoforo. Tuttavia, l'ingegneria delle proteine ​​ha risolto la maggior parte dei problemi introducendo forme varianti del GFP di tipo selvaggio.  

Cos'è EGFP

EGFP (Enhanced Green Fluorescence Protein) è una variante del GFP wild-type con emissione ad alta intensità rispetto a GFP. È una delle prime e più importanti varianti GFP. Le due mutazioni, F64L e S65T, generano EGFP con un'efficienza di piegatura maggiore a 37 ° C. È interessante notare che EGFP ha un picco di eccitazione singola a ~ 490 nm a causa della soppressione del picco a 395 nm da parte dell'S65T poiché modula lo stato ionizzato di Glu222 nelle vicinanze. D'altra parte, F64L aumenta l'efficienza di piegatura a 37 ° C. È importante sottolineare che la sequenza codon di EGFP è ottimizzata per l'espressione nelle cellule dei mammiferi.

Figura 2: Espressione EGFP

Somiglianze tra GFP e EGFP

• GFP e EGFP sono proteine ​​che mostrano una fluorescenza verde brillante quando esposte alla luce blu.
• Entrambi possono fungere da cromoforo interno senza enzimi / substrati accessori, cofattori o prodotti genetici per esibire il loro colore.
• Formano una classica piega a β-barrel con il cromoforo, contenente l'elica che attraversa il nucleo della struttura. 
• Sono usati come reporter di espressione in biologia molecolare.

Differenza tra GFP e EGFP

Definizione

GFP: Una proteina wild-type che esibisce fluorescenza verde sotto luce blu o UV e si trova naturalmente nelle meduse, Aequorea Victoria

EGFP: Una variante della GFP di tipo selvaggio con emissione a intensità maggiore rispetto a GFP

Sta per

GFP: Proteina verde fluorescenza

EGFP: Enhanced green fluorescentence protein

Origine

GFP: Tipo selvaggio

EGFP: Mutant

64^esimo Amminoacido

GFP: fenilalanina

EGFP: leucina

65^esimo Amminoacido

GFP: serina

EGFP: treonina

Luminosità del colore

GFP: Verde acceso

EGFP: Verde più luminoso

Picchi di eccitazione

GFP: Due picchi (395 nm e 490 nm)

EGFP: Picco singolo (490 nm)

Efficienza di piegatura a 37 ° C

GFP: Basso

EGFP: alto

Conclusione

GFP è la proteina wild-type che presenta una fluorescenza verde brillante se esposta a luce blu o UV. EGFP è una variante di GFP che presenta una fluorescenza a intensità più elevata rispetto a GFP. Pertanto, la principale differenza tra GFP e EGFP è l'intensità della fluorescenza verde prodotta da ciascuna proteina.

Riferimento:

1. Arpino, James A. J., et al. "La struttura cristallina della proteina fluorescente verde avanzata a 1,35 A Risoluzione rivela le conformazioni alternative per Glu222." Medicina PLOS, Biblioteca pubblica delle scienze, journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0047132.

Cortesia dell'immagine:

1. "Gfp e fluoroforo" di Raymond Keller (Raymond Keller (parla)), sotto l'egida di Crystal Protein. - Opera privata (dominio pubblico) tramite Commons Wikimedia 
2. "Fgams ppat egfp puncta" di Zhao A, Tsechansky M, Swaminathan J, Cook L, Ellington AD, et al. (2013) Enzimi biosintetici purificati transientemente purine formano corpi da stress. PLoS ONE 8 (2): e56203. doi: 10.1371 / journal.pone.0056203 (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia