Кіріспе

Камелеон - тірі жасушалардағы кальций деңгейін көру үшін қолданылатын жасыл флуоресцентті протеиннің түріне негізделген инженерлік ақуыз. Бұл Роджер Й. Цзиен және оның әріптестері жасаған генетикалық кодталған кальций сенсоры. Атауы CaM (кальмодулиннің жалпы қысқартуы) және хамелеонның құрамында кальций бар екендігін білдіретін, бұл сенсор ақуызының конформациясын өзгертетінін және кальцийдің кальмодулин элементіне байлануы кезінде өзгертілген толқын ұзындығында сәуле шығаратындығын білдіреді. Камелеон - бұл рациометриялық өлшеулер үшін пайдаланылатын тұңғыш генетикалық кодталған кальций сенсоры және нейрондар мен бұлшық еттер жасушаларының белсенділігін жазу үшін трансгенді жануарда пайдаланылатын тұңғыш. Камелеон және басқа да генетикалық кодталған кальций индикаторлары (ГЭКИ) нейробиологиялық және басқа да биология салаларында көптеген қолдануларды тапты, соның ішінде эндоплазмалық тор (ЭР) ферменттерімен уақытқа қарай шешілген Ca2+ белсенділігін өлшеу эксперименттерін жүргізу арқылы жасуша сигналдарының механизмдерін түсіну. Ол BFP, кальмодулин, кальмодулинді байлайтын M13 пептиді мен EGFP біріктіру арқылы құрылды.

Механизм

Камелеондық синтез ақуызын кодтайтын ДНК тұрақты түрде немесе уақытша қызығушылық тудыратын жасушаға енгізілуі керек. Осы ДНК-ға сәйкес жасушада түзілген ақуыз кальций концентрациясының флуоресценттік индикаторы ретінде қызмет етеді. Кальцийдің қатысуымен Ca2+ M13- ке байланады, бұл кальмодулиннің M13 доменін айналдыра оралуын қамтамасыз етеді. Бұл екі GFP түрін бір-біріне жақындатады, бұл олардың арасындағы FRET тиімділігін арттырады. Хабучи және басқалар жасаған резонанстық энергияны беру бойынша уақытқа қарасты спектроскопиялық зерттеу. 2002 жылы Ca2+ байланысына байланысты 3 түрлі кальмодулин конформациясының бар екендігі айтылды. Зерттеу конформациялардың өзара конверсиясының механизмі әлі де анық емес деген қорытындыға келді, бірақ деректер жылдамдық константаларын, энергияны беру тиімділігін және Ca2+ еркін және Ca2+ байланған YC3.1 камелеон ақуыздарында донорлық акцептор қашықтығын бағалауды ұсынды.