在分子水平上可视化细胞组分和过程对于理解任何生物活动的基础是重要的。荧光蛋白(FPs)是研究细胞内分子动力学最有用的工具之一。
然而，FP在低pH环境中成像具有使用限制，例如在酸性细胞器中，包括内体，溶酶体和植物液泡。在pH小于6的环境中，大多数FP由于其中性pKa而失去其亮度和稳定性。pKa是酸强度的量度;pKa越小，物质的酸性越强。
“尽管有报道称有几种耐酸绿色FP(GFPs)，但大多数都存在严重缺陷。此外，缺乏耐酸的GFP，实际上适用于生物成像，“大阪大学研究的主要作者Hajime Shinoda说，该研究的目的是设计耐酸的单体GFP，实际上适用于酸性活细胞成像细胞器。“在目前的研究中，我们开发了一种耐酸的GFP。我们称之为Gamillus。“
Gamillus是一种从Olindias formosa(花帽水母)克隆的GFP，具有优异的耐酸性(pKa = 3.4)，与报道的GFP相比亮度几乎是其两倍。荧光光谱在pH4.5和9.0之间是恒定的，其落在大多数细胞类型的细胞内范围之间。X射线晶体学(用于确定晶体的原子和分子结构的技术，在这种情况下是Gamillus晶体)和点诱变表明Gamillus的耐酸性归因于其化学结构中去质子化的稳定化。该研究结果发表在Cell Chemical Biology上。
“Gamillus作为分子标签的适用性通过各种细胞结构中Gamillus融合的正确定位模式显示，包括难以定位的那些，”相应的作者Takeharu Nagai说。“我们相信Gamillus可以成为一种强大的分子工具，用于研究涉及酸性细胞器的未知生物现象，例如自噬。”
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