铜离子荧光蛋白探针

【摘要】：金属离子广泛的参与生物体内的生命过程,它们在维持蛋白质、核酸等生物大分子的基本结构,实现生命体正常功能方面起着非常重要的作用。铜是生物体内含量第三的微量金属元素,机体对于细胞内铜离子的含量有着十分严格的调控机制,铜的过剩或缺乏都会导致疾病。而铜离子经常被用于农药杀菌剂,用于抑制细菌和真菌的生长,但是使用不当会造成药害,甚至通过生物富集的防治直接危害人类健康,因此对生物体或者环境中铜离子的检测均有重要的应用,所以长期以来人们一直寻求可以高分辨率检测活细胞内铜离子分布的方法。本论文利用来源于大肠杆菌的铜离子调控转录启动子CueR蛋白与黄色荧光蛋白进行融合,构建了可以对铜离子响应的荧光蛋白探针CuFP。通过基因工程手段进一步对该探针进行基因定点突变及缺失,获得了一系列突变体。我们利用各种金属离子进行了滴定并研究了对这些CuFP蛋白探针的荧光性质变化,最终筛选出了能够与铜离子特异性响应的荧光蛋白探针及能够对银离子有特异性响应的荧光蛋白探针。本论文研究得到的探针将可以用于细胞内铜离子与银离子的检测,或者重金属农药残留和污染的检测。