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(Referência obtida automaticamente do Web of Science, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores.)

Novel application of Macrolampis sp2 firefly luciferase for intracellular pH-biosensing in mammalian cells

Texto completo
Autor(es):
de Mello Gabriel, Gabriele Veronica [1] ; Yasuno, Rie [2] ; Mitani, Yasuo [3] ; Ohmiya, Yoshihiro [2] ; Viviani, Vadim Ravara [4, 1]
Número total de Autores: 5
Afiliação do(s) autor(es):
[1] Fed Univ Sao Carlos UFSCar, Grad Sch Biotechnol & Environm Monitoring, Campus Sorocaba, Sorocaba, SP - Brazil
[2] Natl Inst Adv Ind Sci & Technol, Biomed Res Inst, Tsukuba, Ibaraki - Japan
[3] Natl Inst Adv Ind Sci & Technol, Bioprod Res Inst, Sapporo, Hokkaido - Japan
[4] Fed Univ Sao Carlos UFSCar, Grad Sch Evolut Genet & Mol Biol, Sao Carlos, SP - Brazil
Número total de Afiliações: 4
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: PHOTOCHEMICAL & PHOTOBIOLOGICAL SCIENCES; v. 18, n. 5, p. 1212-1217, MAY 1 2019.
Citações Web of Science: 3
Resumo

Bioluminescence is widely used in biosensors. Firefly luciferase-based bioluminescent sensors are among the most popular ones. Firefly luciferases are pH-sensitive, displaying a large red shift at acidic pH, a property that has been considered undesirable for most applications. Currently, biosensors that can detect intracellular pH are in demand, and some fluorescent biosensors are available. However, pH sensors using bioluminescence have not been used yet. Thus, we decided to harness a firefly luciferase to measure the intracellular pH in mammalian cells. For this purpose, we engineered the luciferase derived from Macrolampis sp2 firefly to localize it on the cytosol or nucleus, in order to observe pH variation in these compartments during biological activities. We first calibrated the emission ratios (R = I-green/I-red) at different pH values. As expected, we observed a red shift of light emission under acidic conditions when the cells were subjected to different pH conditions in the presence of the K+/H+ ionophore, nigericin. Based on these results, we concluded that this firefly luciferase can be used as a diagnostic tool for measuring the intracellular pH variation in pathogenic cells or in cells during apoptosis. This is the first example of real time-monitoring of pH change using color tuning luciferase. (AU)

Processo FAPESP: 10/05426-8 - Bioluminescência de artrópodes: diversidade biológica em biomas brasileiros; origem bioquímica; evolução estrutural/funcional de luciferases; diferenciação molecular das lanternas; aplicações biotecnológicas, ambientais e educacionais
Beneficiário:Vadim Viviani
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
Processo FAPESP: 14/04477-9 - Desenvolvimento de biossensores raciométricos bioluminescentes de pH e metais divalentes baseados na engenharia da região sensível ao pH nas luciferases de vagalumes
Beneficiário:Gabriele Verônica de Mello Gabriel
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
Processo FAPESP: 16/15946-5 - Expressão da luciferase do vagalume Macrolampis sp2 em células de mamíferos para biossensor de pH intracelular
Beneficiário:Gabriele Verônica de Mello Gabriel
Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
Processo FAPESP: 11/23961-0 - Luciferases pH-sensitivas: origem estrutural da sensibilidade ao pH, e viabilidade de emprego em biossensores celulares de pH e cátions de metais pesados
Beneficiário:Vadim Viviani
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
Processo FAPESP: 15/22603-4 - Humanização e expressão da luciferase do vagalume Macrolampis sp2 para biosensor de pH intracelular
Beneficiário:Gabriele Verônica de Mello Gabriel
Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado