zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-106Research ArticleСтатьиДИНАМИКА ФЛУОРЕСЦЕНЦИИ N-ТЕРМИНАЛЬНЫХ ОСТАТКОВ ТРИПТОФАНА-X В ПОЛИПЕПТИДЕ: ВЛИЯНИЕ pHFLUORESCENCE DYNAMICS OF N-TERMINAL TRYPTOFAN-X RESIDUES IN POLYPEPTIDE: pH RESPONSELiL. .LiL. .noemail@neicon.ruCaoX. .CaoX. .noemail@neicon.ruZhouZh. .ZhouZh. .noemail@neicon.ruZhangS. .ZhangS. .sizhang@phy.ecnu.edu.cnPanH. .PanH. .noemail@neicon.ruChenJ. .ChenJ. .noemail@neicon.ruXuJ. .XuJ. .noemail@neicon.ruВосточно-Китайский педагогический университет; Исследовательский центр промышленной оптоэлектронной техники и технологии провинциии Цзянсу, Университет ЦзяннаньEast China Normal University, State Key Laboratory of Precision Spectroscopy; School of Science, Jiangsu Provincial Research Center of Light Industrial Optoelectronic Engineering and Technology, Jiangnan UniversityВосточно-Китайский педагогический университетEast China Normal University, State Key Laboratory of Precision SpectroscopyВосточно-Китайский педагогический университет; Совместный инновационный центр экстремальной оптики, Университет ШаньсиEast China Normal University, State Key Laboratory of Precision Spectroscopy; Collaborative Innovation Center of Extreme Optics, Shanxi University201710032020844610615Copyright © Li L..., Cao X..., Zhou Z..., Zhang S..., Pan H..., Chen J..., Xu J..., 20202020Li L..., Cao X..., Zhou Z..., Zhang S..., Pan H..., Chen J..., Xu J...Li L..., Cao X..., Zhou Z..., Zhang S..., Pan H..., Chen J..., Xu J...Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/106

Исследовано влияние второй аминокислоты на зависимость от pH генетически закодированных pH индикаторов. Чтобы избежать самотушения, второй Trp заменен на Ala и Glu. По сравнению с ранее известным Trp-Trp-Ala-Ser (WWAS) два новых тетрапептида Trp-Ala-Ala-Ser (WAAS) и Trp-Glu-Ala-Ser (WEAS) имеют более высокие квантовые выходы флуоресценции, более длительные времена жизни флуоресценции и более чувствительную реакцию на рН. В качестве новых генетически кодированных индикаторов рН N-концевые Trp-Ala и Trp-Glu могут быть соединены с белками для мониторинга значений рН окружающей среды при исследовании функциональных белков.

The influence of the second amino acid on the pH response of the genetically encoded pH indicators is studied. The second Trp has been substituted by Ala and Glu to reduce self-quenching. Compared with the previously reported Trp-Trp-Ala-Ser (WWAS), the two new tetrapeptides, Trp-Ala-Ala-Ser (WAAS) and Trp-Glu-Ala-Ser (WEAS), have higher fluorescence quantum yields, longer fluorescence lifetimes, and more sensitive pH responses. As novel genetically encoded pH indicators, the N-terminal Trp-Ala and Trp-Glu could be fused to proteins for monitoring the environmental pH values during the studies of functional proteins.

флуоресцентный датчикгенетически закодированный индикатор pHTrp-Ala-Ala-SerTrp-Glu-Ala-SerTrp-Trp-Ala-Serfluorescent sensorgenetically encoded pH indicatorTrp-Ala-Ala-SerTrp-Glu-Ala-SerTrp-Trp-Ala-SerReferencesS. Ohkuma, B. Poole, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 75, 3327 (1978).S. Ohkuma, B. Poole, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 75, 3327 (1978).Atsushi Abiko, Satoru Masamune, Tetrahedron Lett., 37, 1081 (1996).Atsushi Abiko, Satoru Masamune, Tetrahedron Lett., 37, 1081 (1996).M. Schindler, S. Grabski, E. Hoff, S. M. Simon, Biochemistry, 35, 2811 (1996).M. Schindler, S. Grabski, E. Hoff, S. M. Simon, Biochemistry, 35, 2811 (1996).C. Balut, M. van de Ven, S. Despa, I. Lambrichts, M. Ameloot, P. Steels, I. Smets, Kidney Int., 73, 226 (2008).C. Balut, M. van de Ven, S. Despa, I. Lambrichts, M. Ameloot, P. Steels, I. Smets, Kidney Int., 73, 226 (2008).J. Llopis, J. M. McCaffery, A. Miyawaki, M. G. Farquhar, R. Y. Tsien, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 95, 6803 (1998).J. Llopis, J. M. McCaffery, A. Miyawaki, M. G. Farquhar, R. Y. Tsien, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 95, 6803 (1998).D. Perez-Sala, D. Collado-Escobar, F. Mollinedo, J. Biol. Chem., 270, 6235 (1995).D. Perez-Sala, D. Collado-Escobar, F. Mollinedo, J. Biol. Chem., 270, 6235 (1995).Adiba Ishaque, Mohamed Al-Rubeai, J. Immunol. Methods, 221, 43 (1998).Adiba Ishaque, Mohamed Al-Rubeai, J. Immunol. Methods, 221, 43 (1998).M. Miksa, H. Kornura, R. Q. Wu, K. G. Shah, P. Wang, J. Immunol. Methods, 342, 71 (2009).M. Miksa, H. Kornura, R. Q. Wu, K. G. Shah, P. Wang, J. Immunol. Methods, 342, 71 (2009).S. Simon, D. Roy, M. Schindler, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 91, 1128 (1994).S. Simon, D. Roy, M. Schindler, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 91, 1128 (1994).R. A. Gottlieb, J. Nordberg, E. Skowronski, B. M. Babior, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 93, 654 (1996).R. A. Gottlieb, J. Nordberg, E. Skowronski, B. M. Babior, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 93, 654 (1996).M. Lakadamyali, M. J. Rust, H. P. Babcock, X. Zhuang, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 100, 9280 (2003).M. Lakadamyali, M. J. Rust, H. P. Babcock, X. Zhuang, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 100, 9280 (2003).E. J. Adie, S. Kalinka, L. Smith, M. J. Francis, A. Marenghi, M. E. Cooper, M. Briggs, N. P. Michael, G. Milligan, S. Game, Biotechniques, 33, 1152 (2002).E. J. Adie, S. Kalinka, L. Smith, M. J. Francis, A. Marenghi, M. E. Cooper, M. Briggs, N. P. Michael, G. Milligan, S. Game, Biotechniques, 33, 1152 (2002).Min Hee Lee, Ji Hye Han, Jae Hong Lee, Nayoung Park, Rajesh Kumar, Chulhun Kang, Jong Seung Kim, Angew. Chem. Int. Ed., 52, 6206 (2013).Min Hee Lee, Ji Hye Han, Jae Hong Lee, Nayoung Park, Rajesh Kumar, Chulhun Kang, Jong Seung Kim, Angew. Chem. Int. Ed., 52, 6206 (2013).Rui Wang, Chunwei Yu, Fabiao Yu, Lingxin Chen, Chunwei Yu, TrAC Trend. Anal. Chem., 29, 1004 (2010).Rui Wang, Chunwei Yu, Fabiao Yu, Lingxin Chen, Chunwei Yu, TrAC Trend. Anal. Chem., 29, 1004 (2010).F. Qu, N. B. Li, H. Q. Luo, Langmuir, 29, 1199 (2013).F. Qu, N. B. Li, H. Q. Luo, Langmuir, 29, 1199 (2013).Xiaoqing Liao, Ruiyi Li, Xiaohuan Long, Zaijun Li, RSC Adv., 5, 48835 (2015).Xiaoqing Liao, Ruiyi Li, Xiaohuan Long, Zaijun Li, RSC Adv., 5, 48835 (2015).Yanling Feng, Yufei Liu, Chen Su, Xinghu Ji, Zhike He, Sensor. Actuat. B: Chem., 203, 795 (2014).Yanling Feng, Yufei Liu, Chen Su, Xinghu Ji, Zhike He, Sensor. Actuat. B: Chem., 203, 795 (2014).Ranieri Bizzarri, Michela Serresi, Stefano Luin, Fabio Beltram, Anal. Bioanal. Chem., 393, 1107 (2009).Ranieri Bizzarri, Michela Serresi, Stefano Luin, Fabio Beltram, Anal. Bioanal. Chem., 393, 1107 (2009).W. B. De Lauder, P. Wahl, Biochemistry, 9, 2750 (1970).W. B. De Lauder, P. Wahl, Biochemistry, 9, 2750 (1970).David M. Jameson, Gregorio Weber, J. Phys. Chem., 85, 953 (1981).David M. Jameson, Gregorio Weber, J. Phys. Chem., 85, 953 (1981).L. Li, H. Yi, M. F. Chang, X. D. Cao, Z. N. Zhou, C. F. Qin, S. J. Zhang, H. F. Pan, Y. Chen, J. H. Xu, Sci. Bull., 60, 2129 (2015).L. Li, H. Yi, M. F. Chang, X. D. Cao, Z. N. Zhou, C. F. Qin, S. J. Zhang, H. F. Pan, Y. Chen, J. H. Xu, Sci. Bull., 60, 2129 (2015).Menghui Jia, Hua Yi, Mengfang Chang, Xiaodan Cao, Lei Li, Zhongneng Zhou, Haifeng Pan, Yan Chen, Sanjun Zhang, Jianhua Xu, J. Photochem. Photobiol. B: Biology, 149, 243 (2015).Menghui Jia, Hua Yi, Mengfang Chang, Xiaodan Cao, Lei Li, Zhongneng Zhou, Haifeng Pan, Yan Chen, Sanjun Zhang, Jianhua Xu, J. Photochem. Photobiol. B: Biology, 149, 243 (2015).J. H. Xu, J. R. Knutson, J. Phys. Chem. B, 113, 12084 (2009).J. H. Xu, J. R. Knutson, J. Phys. Chem. B, 113, 12084 (2009).Peter Wiget, Pier Luigi Luisi, Biopolymers, 17, 167 (1978).Peter Wiget, Pier Luigi Luisi, Biopolymers, 17, 167 (1978).R. F. Chen, J. R. Knutson, H. Ziffer, D. Porter, Biochemistry, 30, 5184 (1991).R. F. Chen, J. R. Knutson, H. Ziffer, D. Porter, Biochemistry, 30, 5184 (1991).R. F. Chen, Anal. Lett., 1, 35 (1967).R. F. Chen, Anal. Lett., 1, 35 (1967).J. R. Lakowicz, Principles of Fluorescence Spectroscopy, 3rd ed., Springer, New York (2006).J. R. Lakowicz, Principles of Fluorescence Spectroscopy, 3rd ed., Springer, New York (2006).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.