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近日来自中国科学院生物物理研究所的研究人员在新研究中设计出了新型单体光活化荧光蛋白，这类荧光蛋白可应用于高分辨率显微镜中进一步改进活细胞成像。相关论文“Rational design of true monomeric and bright photoactivatable fluorescent proteins”发表在5月13日的《自然方法》（Nature methods）杂志上。生物通 cuturl('www.ebiotrade.com')
领导这一研究的是中科院生物物理所所长徐涛研究员，早年毕业于华中科技大学，目前主要从事胰岛素储存囊泡分泌过程中的蛋白质相互作用和胞内第二信使对分泌的调控作用；葡萄糖转运体在脂肪细胞内转运和上膜机制的研究；细胞内Ca2+信号的自稳平衡和对分泌的调控作用等方面的研究。
近期开发的高分辨率成像技术，例如光敏定位显微镜（PALM）、荧光PALM（FPALM）和随机光重建显微镜(STORM)，统称为(F)PALM/STORM，正以前所未有的分辨率彻底革新细胞超微结构研究。在许多情况下，遗传编码的分子可以作为(F)PALM/STORM首选的光电开关。超分辨率成像性能很大程度上依赖于光活化荧光蛋白(PAFPs)的特性。决定PAFPs实际应用的关键特性包括（但不限于）大小、亮度、成熟率和低聚性质、pH稳定性和开关后的光子负荷。此外，尽管常常被忽视，标记密度也限制了所有超分辨率荧光显微镜的有效空间分辨率。生物通 cuturl('www.ebiotrade.com')
EosFP是整体最好操作的一种绿变红PAFPs，因为它提供了所有已知PAFPs最高的光子输出信号。为了克服EosFP固有的四聚体性质，研究人员开发出了几个单体形式诸如mEosFP、串联二聚体(td)EosFP和mEos2。其中，mEos2 和 tdEosFP相比于mEosFP略胜一筹，因为mEosFP的生色团无法在37 °C成熟，限制了其在非哺乳动物细胞中的应用。tdEosFP被报道可引起大量标准目标错误定位，例如微管蛋白、组蛋白和中间丝，有可能是因为它的大尺寸导致。mEos2可以缓解EosFP的成熟问题，取得迄今为止PAFP达到的最好的定位精确度（一个维度约10nm）。
然而，mEos2往往会形成高浓度的二聚体和高度有序的低聚物。当mEos2用于标记膜蛋白时这一问题更为加剧，由于局限的二维运动和有限的旋转可造成局部很高的浓度。研究人员证实mEos2与膜蛋白融合时总是会引起错误的细胞内积聚，包括钙释放激活钙电流(CRAC)通道1(Orai1)，G蛋白偶联受体GRM4和葡萄糖载体4(GLUT4)。这些结果表明mEos2并非真正的单体，mEos2微弱的寡聚化倾向可能限制其作为融合标签（fusion partner）在活细胞中的应用。生物通 cuturl('www.ebiotrade.com')
在这篇文章中，研究人员解析了四聚体mEos2的晶体结构，基于晶体结构分析结果合理设计了改进版本mEos3.1 和 mEos3.2，相比于其他的EosFP变异体，mEos3.2在亮度、成熟、pH稳定性、光子负荷和标记密度等方面提供了最佳的整体性能，因此可作为一个新的探针在取代其他EosFPs应用于衍射极限和超分辨率显微镜中。