スーパーフォルダーグリーン蛍光タンパク質の工学と特性評価

緑色蛍光タンパク質（GFP）の既存のバリアントは、他のタンパク質との融合として発現すると、しばしば誤って折り畳まれます。「Superfolder」GFPと呼ばれるGFPの堅牢な折り畳みバージョンを生成しました。「折りたたみレポーター」GFPと比較して、「Cycle-3」変異と「強化されたGFP」変異F64LおよびS65Tを含む折りたたみ強化GFPであるスーパーフォルダーGFPは、循環順列の耐性の改善、化学変性剤に対するより大きな耐性、および折り畳み式の速度論の改善を示しています。。スーパーフォルダーGFPとの融合として、ピロバクルムaerophilumからの18のタンパク質のそれぞれを発現する大腸菌細胞の蛍光は、総タンパク質発現に比例しました。対照的に、折りたたみレポーターGFP融合タンパク質の蛍光は、助手剤タンパク質の生産的な折りたたみ収率と強く相関していた。X線結晶構造分析は、折りたたみレポーターGFPと比較して、スーパーフォルダーGFPの強化された折りたたみを説明するのに役立ちました。

Existing variants of green fluorescent protein (GFP) often misfold when expressed as fusions with other proteins. We have generated a robustly folded version of GFP, called 'superfolder' GFP, that folds well even when fused to poorly folded polypeptides. Compared to 'folding reporter' GFP, a folding-enhanced GFP containing the 'cycle-3' mutations and the 'enhanced GFP' mutations F64L and S65T, superfolder GFP shows improved tolerance of circular permutation, greater resistance to chemical denaturants and improved folding kinetics. The fluorescence of Escherichia coli cells expressing each of eighteen proteins from Pyrobaculum aerophilum as fusions with superfolder GFP was proportional to total protein expression. In contrast, fluorescence of folding reporter GFP fusion proteins was strongly correlated with the productive folding yield of the passenger protein. X-ray crystallographic structural analyses helped explain the enhanced folding of superfolder GFP relative to folding reporter GFP.