Directed evolution of a monomeric, bright and photostable version of <i>Clavularia</i> cyan fluorescent protein: structural characterization and applications in fluorescence imaging
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Notice bibliographique
Résumé
The arsenal of engineered variants of the GFP [green FP (fluorescent protein)] from Aequorea jellyfish provides researchers with a powerful set of tools for use in biochemical and cell biology research. The recent discovery of diverse FPs in Anthozoa coral species has provided protein engineers with an abundance of alternative progenitor FPs from which improved variants that complement or supersede existing Aequorea GFP variants could be derived. Here, we report the engineering of the first monomeric version of the tetrameric CFP (cyan FP) cFP484 from Clavularia coral. Starting from a designed synthetic gene library with mammalian codon preferences, we identified dimeric cFP484 variants with fluorescent brightness significantly greater than the wild-type protein. Following incorporation of dimer-breaking mutations and extensive directed evolution with selection for blue-shifted emission, high fluorescent brightness and photostability, we arrived at an optimized variant that we have named mTFP1 [monomeric TFP1 (teal FP 1)]. The new mTFP1 is one of the brightest and most photostable FPs reported to date. In addition, the fluorescence is insensitive to physiologically relevant pH changes and the fluorescence lifetime decay is best fitted as a single exponential. The 1.19 A crystal structure (1 A=0.1 nm) of mTFP1 confirms the monomeric structure and reveals an unusually distorted chromophore conformation. As we experimentally demonstrate, the high quantum yield of mTFP1 (0.85) makes it particularly suitable as a replacement for ECFP (enhanced CFP) or Cerulean as a FRET (fluorescence resonance energy transfer) donor to either a yellow or orange FP acceptor.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle