緑色の蛍光タンパク質は生細胞に有毒ですか？

緑色蛍光タンパク質（GFP）は、多くの研究で積極的にトランスフェクトされたクローンの生体マーカーとして使用されるようになりました。GFPを構成する安定した細胞株を確立するために、プラスミドPBIEGFP、PSG5GFP、およびPRSGFPから発現した3つのGFPをNIH/3T3、BHK-21、HUH-7、およびHEPG2細胞に導入しました。私たちが使用したすべてのGFPは、一般的な野生の表現型の変異体型です。PBIEGFPは、強化されたGFP（EGFP）を発現しました。PRSGFPとPSG5GFPは、赤シフトGFP（RSGFP）を発現しました。PSG5GFPのRSGFP遺伝子は、強力なSV40プロモーターによって駆動され、ウエスタンブロット分析により少なくとも20倍高いRSGFP発現を示しました。GFP発現のレベルの変動にもかかわらず、多くのGFP発現細胞が収縮し、丸みを帯び、死亡し、ルシフェラーゼ活性の低下によって確認されました。CPP32活性とフローサイトメトリー分析は、GFPを発現する細胞がアポトーシスを受けたことをさらに示しています。私たちの観察は、GFPが細胞に対して無毒であるという他の報告と矛盾しています。最も重要なことは、このペーパーでは、GFPの発現とアポトーシスの誘導との間のリンクを初めて示します。この発見は、GFP細胞毒性の研究を促進し、GFPの新しい非毒性変異体を分離しようとするはずです。

Green fluorescent protein (GFP) has become more popular to be used as a living marker for positively transfected clones in many studies. To establish stable cell lines constitutively expressing GFP, three GFPs expressed from plasmid pBIEGFP, pSG5GFP, and pRSGFP were introduced into NIH/3T3, BHK-21, Huh-7, and HepG2 cells. All the GFPs we used are the mutant forms of a common wild phenotype. The pBIEGFP expressed enhanced GFP (EGFP). The pRSGFP and pSG5GFP expressed red shift GFP (RSGFP). The RSGFP gene in pSG5GFP was driven by a strong SV40 promoter and showed at least 20-fold higher RSGFP expression by western blot analysis. Despite of the variation in the levels of GFP expression, many GFP expressing cells contracted, rounded-up, and died, which was confirmed by decreasing luciferase activity. CPP32 activity and flow cytometric analyses further demonstrate that cells expressing GFP underwent apoptosis. Our observation is contradictory to other reports that GFP is nontoxic to the cells. Most importantly, this paper shows for the first time the link between expression of GFP and induction of apoptosis. This finding should promote studies of GFP cytotoxicity and attempts to isolate new non-toxic mutants of GFP.