HyPer (Protein)

GFP aus Aequorea victoria, Wildtyp-Form.

HyPer ist eine veränderte Variante des grün fluoreszierenden Proteins (genauer: des YFP), bei der sich die Fluoreszenz redox-abhängig ändert.^[1]

Eigenschaften

HyPer ist ein Fusionsprotein aus cpYFP und dem Wasserstoffperoxid-sensitiven bakteriellen Protein OxyR.^[2] Die Oxidation führt zu einer Spektralverschiebung der Absorption des HyPer von 420 nm zu 500 nm.

Anwendungen

Das HyPer wird unter anderem als redox-abhängiger Biosensor und als Reporterprotein verwendet. Mit HyPer kann das Wasserstoffperoxid-abhängige Redox-Potential in vivo bestimmt werden.^[3]^[4]

Im endoplasmatischen Retikulum kann mit HyPer die Bildung von Wasserstoffperoxid verfolgt werden.^[5]^[6]

Alternative optische Nachweisverfahren verwenden z. B. Resazurin (synonym AlamarBlue), Dichlorofluorescein (DCF) oder die Proteine roGFP oder rxYFP.^[7]

Einzelnachweise

↑ V. V. Belousov, A. F. Fradkov, K. A. Lukyanov, D. B. Staroverov, K. S. Shakhbazov, A. V. Terskikh, S. Lukyanov: Genetically encoded fluorescent indicator for intracellular hydrogen peroxide. In: Nature Methods. Band 3, Nummer 4, April 2006, S. 281–286, ISSN 1548-7091. doi:10.1038/nmeth866. PMID 16554833.
↑ K. A. Lukyanov, V. V. Belousov: Genetically encoded fluorescent redox sensors. In: Biochimica et Biophysica Acta. Band 1840, Nummer 2, Februar 2014, S. 745–756, ISSN 0006-3002. doi:10.1016/j.bbagen.2013.05.030 (freier Volltext). PMID 23726987.
↑ Meyer, A.J., Brach, T., Marty, L., Kreye, S., Rouhier, N., Jacquot, J.P., and Hell, R.: Redox-sensitive GFP in Arabidopsis thaliana is a quantitative biosensor for the redox potential of the cellular glutathione redox buffer. In: Plant J. 52. Jahrgang, Nr. 5, 2007, S. 973–86, doi:10.1111/j.1365-313X.2007.03280.x, PMID 17892447.
↑ S. G. Rhee, T. S. Chang, W. Jeong, D. Kang: Methods for detection and measurement of hydrogen peroxide inside and outside of cells. In: Molecules and cells. Band 29, Nummer 6, Juni 2010, S. 539–549, ISSN 0219-1032. doi:10.1007/s10059-010-0082-3. PMID 20526816.
↑ I. Mehmeti, S. Lortz, S. Lenzen: The H2O2-sensitive HyPer protein targeted to the endoplasmic reticulum as a mirror of the oxidizing thiol-disulfide milieu. In: Free Radical Biology and Medicine. Band 53, Nummer 7, Oktober 2012, S. 1451–1458, ISSN 1873-4596. doi:10.1016/j.freeradbiomed.2012.08.010. PMID 22921589.
↑ M. Exposito-Rodriguez, P. P. Laissue, G. R. Littlejohn, N. Smirnoff, P. M. Mullineaux: The use of HyPer to examine spatial and temporal changes in H2O2 in high light-exposed plants. In: Methods in Enzymology. Band 527, 2013, S. 185–201, ISSN 1557-7988. doi:10.1016/B978-0-12-405882-8.00010-6. PMID 23830632.
↑ S. Pouvreau: Genetically encoded reactive oxygen species (ROS) and redox indicators. In: Biotechnology journal. Band 9, Nummer 2, Februar 2014, S. 282–293, ISSN 1860-7314. doi:10.1002/biot.201300199. PMID 24497389.

[1] V. V. Belousov, A. F. Fradkov, K. A. Lukyanov, D. B. Staroverov, K. S. Shakhbazov, A. V. Terskikh, S. Lukyanov: Genetically encoded fluorescent indicator for intracellular hydrogen peroxide. In: Nature Methods. Band 3, Nummer 4, April 2006, S. 281–286, ISSN 1548-7091. doi:10.1038/nmeth866. PMID 16554833.

[2] K. A. Lukyanov, V. V. Belousov: Genetically encoded fluorescent redox sensors. In: Biochimica et Biophysica Acta. Band 1840, Nummer 2, Februar 2014, S. 745–756, ISSN 0006-3002. doi:10.1016/j.bbagen.2013.05.030 (freier Volltext). PMID 23726987.

[Meyer_2007-3] Meyer, A.J., Brach, T., Marty, L., Kreye, S., Rouhier, N., Jacquot, J.P., and Hell, R.: Redox-sensitive GFP in Arabidopsis thaliana is a quantitative biosensor for the redox potential of the cellular glutathione redox buffer. In: Plant J. 52. Jahrgang, Nr. 5, 2007, S. 973–86, doi:10.1111/j.1365-313X.2007.03280.x, PMID 17892447.

[4] S. G. Rhee, T. S. Chang, W. Jeong, D. Kang: Methods for detection and measurement of hydrogen peroxide inside and outside of cells. In: Molecules and cells. Band 29, Nummer 6, Juni 2010, S. 539–549, ISSN 0219-1032. doi:10.1007/s10059-010-0082-3. PMID 20526816.

[5] I. Mehmeti, S. Lortz, S. Lenzen: The H2O2-sensitive HyPer protein targeted to the endoplasmic reticulum as a mirror of the oxidizing thiol-disulfide milieu. In: Free Radical Biology and Medicine. Band 53, Nummer 7, Oktober 2012, S. 1451–1458, ISSN 1873-4596. doi:10.1016/j.freeradbiomed.2012.08.010. PMID 22921589.

[6] M. Exposito-Rodriguez, P. P. Laissue, G. R. Littlejohn, N. Smirnoff, P. M. Mullineaux: The use of HyPer to examine spatial and temporal changes in H2O2 in high light-exposed plants. In: Methods in Enzymology. Band 527, 2013, S. 185–201, ISSN 1557-7988. doi:10.1016/B978-0-12-405882-8.00010-6. PMID 23830632.

[7] S. Pouvreau: Genetically encoded reactive oxygen species (ROS) and redox indicators. In: Biotechnology journal. Band 9, Nummer 2, Februar 2014, S. 282–293, ISSN 1860-7314. doi:10.1002/biot.201300199. PMID 24497389.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]