新型单体环状置换亮黄色荧光蛋白mCLIFY的特性解析与结构基础研究

研究人员针对YPet荧光蛋白在细胞研究中因二聚化（KD1-2=3.4 μM）导致的定量分析干扰问题，通过环状置换和氨基酸替换技术开发出新型单体亮黄色荧光蛋白mCLIFY。该蛋白在40 μM浓度下仍保持单体状态，并保留YPet的高亮度与长寿命特性。1.57 ?分辨率的结构解析揭示了其亮度增强和二聚化倾向差异的分子机制，为荧光标记和生物传感器设计提供了更优工具。

　　

荧光蛋白技术的持续优化正在推动细胞定位研究和生物传感器性能的革新。目前最亮的黄色荧光蛋白YPet（源自水母Aequorea victoria的绿色荧光蛋白GFP变体Venus）虽亮度比Venus高30%，但其在细胞实验浓度下易形成二聚体（K_D^1-2=3.4 μM），严重影响荧光强度、旋转自由度、能量转移（FRET）及寿命的定量分析。

最新研究通过环状置换技术改造YPet，并替换参与二聚化的关键氨基酸，成功获得单体化变体mCLIFY。该蛋白在浓度高达40 μM时仍保持单体状态，同时继承了YPet优异的光物理特性。通过1.57 ?高分辨率X射线晶体学结构解析，研究者不仅阐明了mCLIFY亮度提升的结构基础，还揭示了其与YPet在二聚化倾向性上的关键差异。这项突破为开发高精度荧光标记工具和机械敏感型生物传感器提供了新思路，尤其适用于需要严格定量分析的细胞生物学和生物物理学研究领域。