YFPSのpH感度は、アルファレップ結合時に低下します：in vitroおよび生細胞での概念実証

黄色の蛍光タンパク質（YFP）は、特にFörster共鳴エネルギー移動（FRET）現象を使用した実験の受容体として、細胞プロセスを追跡するために生物学で一般的に使用されています。ただし、蛍光強度は強くpH依存しており、酸性環境での有用性が制限されています。ここでは、in vitroおよび生細胞の両方で人工反復タンパク質（αREP）で結合する際に、YFPのpH感度を探ります。αREPがシトリンに結合し、生理学的および酸性PHのナノモル範囲の親和性が高いことを示し、複合体の熱安定性が向上します。さらに、αREP結合により、シトリンのPKAが0.75 pH単位減少し、pH変動に対する感度が低下します。この効果は、in vitroで金星とEYFPとして他のYFPに一般化できます。αREPのシトリンへの効率的な結合は、pH 7.4とpH 6の両方で生細胞でも観察されています。この相互作用は、細胞のpH変動に応じてシトリン蛍光強度の変動の減少につながります。全体として、この研究は、YFPのpH感度を調節するツールとしてのαRepsの可能性を強調し、pHに感受性のあるシアンドナーと組み合わせたFRETにより、酸性環境での生物学的イベントの将来の調査への道を開いています。

Yellow fluorescent proteins (YFPs) are commonly used in biology to track cellular processes, particularly as acceptors in experiments using the Förster Resonant Energy Transfer (FRET) phenomenon. However, their fluorescence intensity is strongly pH-dependent, limiting their utility in acidic environments. Here, we explore the pH sensitivity of YFPs upon binding with an artificial repeat protein (αRep) both in vitro and in living cells. We show that αRep binds to Citrine, with high affinity in the nanomolar range at physiological and acidic pHs, leading to increased thermal stability of the complex. Moreover, αRep binding reduces Citrine's pKa by 0.75 pH units, leading to a decreased sensitivity to pH fluctuations. This effect can be generalized to other YFPs as Venus and EYFP in vitro. An efficient binding of αRep to Citrine has also been observed in living cells both at pH 7.4 and pH 6. This interaction leads to reduced variations of Citrine fluorescence intensity in response to pH variations in cells. Overall, the study highlights the potential of αReps as a tool to modulate the pH sensitivity of YFPs, paving the way for future exploration of biological events in acidic environments by FRET in combination with a pH-insensitive cyan donor.