Введение

Камелеон - это искусственный белок на основе варианта зеленого флуоресцентного белка, используемого для визуализации уровня кальция в живых клетках. Это генетически закодированный кальциевый датчик, созданный Роджером Й. Цзиеном и его коллегами. Название является смесью CaM (общая аббревиатура кальмодулина) и хамелеона, чтобы указать на тот факт, что сенсорный белок претерпевает изменение конформации и излучает на измененной длине волны при связывании кальция с элементом кальмодулина Камелеона. Камелеон был первым генетически закодированным датчиком кальция, который можно было использовать для рациометрических измерений, и первым, который был использован в трансгенном животном для записи активности в нейронах и мышечных клетках. Камелеон и другие генетически закодированные индикаторы кальция (GECI) нашли много применений в нейробиологии и других областях биологии, включая понимание механизмов клеточной сигнализации путем проведения экспериментов по измерению активности Ca2+ с эндоплазматическим сетчатком (ER). Он был создан путем слияния BFP, кальмодулина, кальмодулина связывающего пептида M13 и EGFP.

Механизм

ДНК, кодирующая синтезный белок камелеонов, должна быть либо стабильно, либо временно введена в клетку, представляющую интерес. Белок, созданный клеткой в соответствии с этой информацией ДНК, затем служит флуоресцентным индикатором концентрации кальция. В присутствии кальция Ca2+ связывается с M13, что позволяет кальмодулину обернуться вокруг домена M13. Это приближает два варианта белков GFP друг к другу, что повышает эффективность FRET между ними. Исследование спектральной резолюции времени, проведенное на передаче резонансной энергии Хабучи и др. В 2002 году было выявлено 3 различных конформации кальмодулина, зависящих от связывания с Ca2+. Исследование показало, что механизм межконверсии конформации остается неясным, но данные предоставили оценки констант скорости, эффективности передачи энергии и расстояний донорского акцептора в свободных от Ca2+ и связанных с Ca2+ белках YC3.1 камелеонов.