Protein berpendar hijau (GFP) telah menjadi molekul pewarta yang sangat populer didalam penelitian biologi sel dalam jangka waktu yang relatif singkat. Fluoresensi GFP secara ekstensif digunakan sebagai alat untuk memonitor tanda gen, lokalisasi, mobilitas, interaksi bermacam-macam membran dan protein sitoplasmik. MAnfaat utama GFP ada pada sisi dasar GFP ini sendri, yaitu kofaktor protein bebas, yang manunjukkan adanya stabilitas denaturan yang baik sekali dan diatas cakupan pH. Selain visualisasi oleh mikroskopik fluoresen, GFP menandai protein dapat dipantau dengan berbagai teknik seperti fluorescence resonance energy transfer (FRET), fluorescence recovery, fluorescence recovery after photobleaching (FRAP) dan fluorescence correlation spectroscopy (FCS)
Nobel kimia 2008 diberikan kepada Osamu Shimomura, Martin Chalfie dan Roger Tsien atas penemuan dan pengembangan GFP. GFP ditemukan oleh Shimomura didalam diri ubur-ubur (aequorea Victoria) pada awal tahun 60an. Penemuan dan pengembangan atas gen ubur-ubur yang mengkodekan GFP untuk dikloningkan ini memakan waktu selama hamper tiga decade. Kemudian penemuan tentang GFP ini diperlihatkan oleh martin dan teman kerjanya bahwa GFP dapat diekspersikan didalam system heterologous. Hasil penemuan GFP ini merupakan pengembangan yang penting yang membawa GFP menjadi popular. GFP adalah protein yang mengandung 238 asam amino yang terbuat dari 11 β strand dengan tempat gerak α helix melalui poros struktur silindrik, Protein menggambarkan sebuah monolithic cylindrical symmetry yang dapat digambarkan sebagai lentera molecular. Fluorofor GFP bertanggung jawab atas fluoresen hijau, berada pada pusat struktur β barrel. Ini dibentuk secara spontan (sebagai hasil dari modifikasi pasca translasi) atas lipatan rantai polypeptide oleh cyclisation internal yang diikuti oleh oksidasi residu serin65-tirosin66-glisin67. keunikan GFP adalah fluoresen GFP yang tidak bergantung pada idiosinkrasi (ko-faktor atau spesifik enzim apapun) ubur-ubur namun fluoresen GFP membutuhkan oksigen molekular untuk bersinar. Yang menarik, fluorofor berada di lingkungan yang kendalanya tinggi. fluorofor dilindungi oleh pinggiran (lengkungan) rigid β strand seperti yang diperlihatkan oleh alat dari alat dipolar relaksasi.
Yang kompleks tapi menarik adalah Photophysis GFP menunjukkan area penelitian yang menarik. Sifat fotokimia wild-typeGFP adalah eksistensi mekanisme state proton transfer (SPT) yang mengesankan. Meskipun tipe wild-typeGFP memiliki dua absorpsi atau eksitasi maksima, wild-typeGFP ini hanya memiliki satu emisi maksimum. Teka-teki ini dipecahkan oleh mekanisme ESPT intramolekular termasuk grup penol (didalam tirosin). Jadi GFP menyediakan platform untuk studi proses fotofisika dasar seperti proton transfer (perpindahan proton) dan solvent relaxation (relaksasi pelarut). Jelas terlihat bahwa mutasi didalam wilayah fluorofor sebagaimana yang di lengkungan struktur β barrel dapat merubah fotofisika dan properti spektral wild-typeGFP. Roger Tsien menghasilkan macam-macam GFP seperti protein berpendar biru (BFP), CFP dan EYFP dengan menggunakan pendekatan teknik protein. Varian-varian protein fluoresen ini memiliki properti spektral dan fotostabilitas yang lebih baik. Oleh karena itulah GFP menunjukkan sebuah system yang ideal bagi pembelajaran evolusi protein.
Yang menarik, GFP ternyata menjadi contoh yang baik bagi lipatan protein (protein fonding) semenjak struktur kedua dibutuhkan bagi fluoresen GFP. Berbeda dengan protein triptopan. GFP tidak fluoresce ketika didenaturasi. Fluoresen hijau (pendar hijau) diperoleh kembali hanya pada saat protein refolds. Semenjak GFP struktur β barrel dan mayoritas studi protein fonding dibawa dengan herical globular protein, GFP menjadi alat yang bernilai didalam kontribusinya kepada pengetahuan kita atas fonding protein β barrel/sheet. Aspek lain dari GFP yang luar biasa adalah bahwasanya meskipun GFP termasuk ukuran yang besar (27kDa), sebagian besar protein (tapi tidak semuanya) menjaga karakteristik biokimia mereka terhadap penyatuan GFP. Yang menarik, GFP dapat dibedah kedalam dua fragmen non fluoresen yang dapat dibawa bersamaan dengan interaksi antara leburan protein untuk tiap fargmennya, menimbulkan fluoresen GFP. Pendekatan ini dikenal sebagai komplementasi fluoresen biomolekular. Pendekatan ini digunakan untuk memonitor interaksi protein-protein didalam sel hidup.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar