Revealing a new fluorescence peak of the enhanced green fluorescent protein using three-dimensional fluorescence spectroscopy

Autor(es)

dos Santos, Nathalia Vieira ^{[1, 2]} ; Saponi, Carolina Falaschi ^{[1, 2]} ; Greaves, Tamar Louise ^[2] ; Brandao Pereira, Jorge Fernando ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Sao Paulo State Univ UNESP, Sch Pharmaceut Sci, Dept Bioproc & Biotechnol, Rodovia Araraquara Jau Km 01, BR-14800903 Araraquara, SP - Brazil

^[2] RMIT Univ, Coll Sci Engn & Hlth, Sch Sci, 124 La Trobe St, Melbourne, Vic 3000 - Australia

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: RSC ADVANCES; v. 9, n. 40, p. 22853-22858, AUG 1 2019.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

Fluorescent proteins have many applications as biomarkers and biosensors in the medical and biological fields. Their success was largely supported by modifications of the first isolated fluorescent protein, the wild-type Green Fluorescent Protein (wtGFP), which allowed the development of improved variants such as the Enhanced GFP (EGFP). The first reports on EGFP indicated that the protein presented a single form and fluorescence peak, in contrast to the two conformations observed in wtGFP. However, after experimental determination of the crystalline structure of EGFP, two conformations were found, generating questions regarding the relationship between EGFP structure and its spectral characteristics. To resolve the controversy, this study evaluated EGFP 3D fluorescence spectra at lower wavelengths and under distinct conditions (different concentrations, pH and temperatures), revealing the existence of a second fluorescence peak for this protein. It was possible to confirm that the new peak was not a reflection of the intrinsic fluorescence of proteins or an artefact from the 3D fluorescence spectroscopy. It was also shown that the second peak is pH dependent, sensitive to high temperatures and linearly related to EGFP concentration, confirming a direct relationship between the new fluorescence peak and EGFP protein structure. In addition to the revelation of the new EGFP fluorescence peak, this study demonstrated that 3D fluorescence can be used as powerful technique in the discovery of other elusive fluorophores. (AU)

• Processo FAPESP: 14/16424-7 - Otimização e aumento de escala do processo de extração líquido-líquido com líquidos iônicos (LIs) como ferramenta de separação sustentável do biofármaco antileucêmico L-asparaginase (ASPase)
• Beneficiário: Jorge Pereira
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Processo FAPESP: 18/50009-8 - Understanding the molecular interactions between ionic liquids and biopharmaceuticals: the key for a proper design of downstream processing
• Beneficiário: Jorge Pereira
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 18/06576-5 - Interações moleculares e estabilidade da Proteína Verde Fluorescente (GFP) em líquidos iônicos e encapsulação da GFP em micelas reversas
• Beneficiário: Nathalia Vieira Porphirio Veríssimo
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 18/01858-2 - Estudo do efeito estabilizador de diferentes solventes na estrutura da proteína verde fluorescente recombinante produzida por Escherichia coli
• Beneficiário: Carolina Falaschi Saponi
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Processo FAPESP: 14/19793-3 - Otimização e aumento de escala de processos com líquidos iônicos como nova ferramenta de purificação da proteína verde fluorescente recombinante produzida por Escherichia coli "GFPurIL"
• Beneficiário: Sandro Roberto Valentini
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 16/07529-5 - Desenvolvimento de processos de purificação líquido-líquido e incorporação em matriz polimérica nanoestruturada da proteína verde fluorescente recombinante produzida por Escherichia coli
• Beneficiário: Nathalia Vieira Porphirio Veríssimo
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto