MCherry
एम-चेरी मोनोमेरिक रेड फ्लोरोसेंट प्रोटीन (एम. आर. एफ. पी.) के एम-फ्रूट्स परिवार का सदस्य है। एक आर. एफ. पी. के रूप में, एम. चेरी को हरे फ्लोरोसेंट प्रोटीन (जी. एफ. पी.) के विपरीत डिस्कोसोमा समुद्री एनीमोन के डी. एस. रेड से प्राप्त किया गया था जो अक्सर एक्वोरिया विक्टोरिया जेलीफ़िश से प्राप्त होते हैं। फ्लोरोसेंट प्रोटीन का उपयोग कोशिका में घटकों को टैग करने के लिए किया जाता है, इसलिए उनका अध्ययन फ्लोरोसेंस स्पेक्ट्रोस्कोपी और फ्लोरोसेंस माइक्रोस्कोपी का उपयोग करके किया जा सकता है। mCherry 540-590 nm के बीच प्रकाश को अवशोषित करता है और 550-650 nm की सीमा में प्रकाश उत्सर्जित करता है। एम चेरी फ्लोरोसेंट प्रोटीन क्रोमोफोर्स के समूह से संबंधित है जिसका उपयोग जीन की कल्पना करने और प्रयोगों में उनके कार्यों का विश्लेषण करने के लिए उपकरण के रूप में किया जाता है। कई विविध जीवों की आनुवंशिक सामग्री में इन फ्लोरोसेंट प्रोटीन टैगों के सटीक सम्मिलन के माध्यम से जीनोम संपादन में बहुत सुधार किया गया है। विभिन्न फ्लोरोसेंट प्रोटीन की चमक और फोटोस्टेबिलिटी के बीच अधिकांश तुलना इन विट्रो में की गई है, जो कोशिकाओं या जीवों में प्रोटीन प्रदर्शन को प्रभावित करने वाले जैविक चर से हटा दी गई है। इन विट्रो में सेलुलर वातावरण का पूरी तरह से अनुकरण करना कठिन है, और पर्यावरण में अंतर चमक और फोटोस्टेबिलिटी पर प्रभाव डाल सकता है। एम. आर. एफ. पी.-जैसे एम. चेरी-उपयोगी हैं क्योंकि उनका आणविक भार कम होता है और वे टेट्रामर की तुलना में तेजी से मुड़ेंगे, जिसके परिणामस्वरूप लक्ष्य प्रणाली की गड़बड़ी कम हो जाती है। विकास डी. एस. रेड. को डिस्कोसोमा समुद्री एनीमोन से अलग किया जाता है, और यह एक टेट्रामेरिक प्रोटीन है। अधिकांश लाल फ्लोरोसेंट प्रोटीन डी. एस. रेड से आते हैं। डी. एस. रेड में कम फोटोस्टेबिलिटी (विकिरण ऊर्जा या प्रकाश के प्रभाव में परिवर्तन के लिए प्रतिरोध) और धीमी परिपक्वता दर (आधे प्रोटीन को मोड़ने तक का समय) होती है। एम. आर. एफ. पी. 1 डी. एस. रेड से लिया गया है और एक मोनोमर है इसलिए यह छोटा है, लेकिन इसकी मात्रा उपज और फोटोस्टेबिलिटी डी. एस. रेड की तुलना में कम है। एम चेरी और अन्य एम फ्रूट्स में डी. एस. रेड और एम. आर. एफ. पी. 1 दोनों की तुलना में चमक और फोटोस्टेबिलिटी में सुधार हुआ है। mCherry को रॉबर्ट ई. कैम्पबेल द्वारा mRFP1 से निर्देशित विकास के माध्यम से विकसित किया गया था। सामान्य तौर पर एमफ्रूट विकसित किए गए थे क्योंकि जबकि अन्य एंथोज़ोआन से अलग-अलग रंगीन प्रोटीन पाए जा सकते थे, प्रोटीन ज्यादातर टेट्रामर होंगे जिनमें डी. एस. रेड के समान समस्याएं होंगी। इन टेट्रामरों को उपयोगी संलयन भागीदार बनाने के लिए डी. एस. रेड की तरह व्युत्पत्तियों की आवश्यकता होगी। नतीजतन, एमफ्रूट को उत्तेजना और उत्सर्जन तरंग दैर्ध्य को समायोजित करने के लिए प्रमुख अमीनो एसिड को समायोजित करके एमआरएफपी1 से प्राप्त किया गया था। विभिन्न रंग विभिन्न कोशिका प्रकारों, प्रतिलेखन गतिविधि और प्रोटीन में संलयन पर नज़र रखने की अनुमति देते हैं। एम चेरी, विकसित सभी वास्तविक मोनोमर्स में से, सबसे लंबी तरंग दैर्ध्य, उच्चतम फोटोस्टेबिलिटी, सबसे तेज परिपक्वता, उत्कृष्ट पीएच प्रतिरोध है, और अपने उत्तेजना और उत्सर्जन अधिकतम में एम. आर. एफ. पी. 1 के सबसे करीब है। हालांकि, एम. चेरी की मात्रा एम. आर. एफ. पी. 1 की तुलना में कम है। संरचना mCherry के लिए जीन 711bp लंबा है, और प्रोटीन 26.722 kDa के द्रव्यमान के साथ 236 अवशेषों से बना है। एम चेरी की क्रिस्टल संरचना 2006 में निर्धारित की गई थी। इसमें 3 अल्फा हेलिसेस और 13 बीटा शीट्स होते हैं जो बीटा बैरल बनाते हैं। एम चेरी में क्रोमोफोर तीन एमिनो एसिड, मेथियोनीन, टायरोसिन और ग्लाइसिन से बना होता है, जो अनुवाद के बाद एक इमिडाज़ोलिनोन में संशोधित होते हैं। अनुक्रम में इन अवशेषों की संख्या क्रमशः 71,72 और 73 है। विस्तारित पाई-इलेक्ट्रॉन संयुग्मन mCherry को इसका लाल-स्थानांतरित अवशोषण और उत्सर्जन देता है। क्रोमोफोर एक केंद्रीय हेलिक्स से बनता है जिसे 11-फंसे हुए बीटा बैरल में विलायक से संरक्षित किया जाता है। यह संरचना डी. एस. रेड की तृतीयक संरचना के लगभग समान है जिसमें 11-स्ट्रैंडेड बीटा बैरल भी है, और जी. एफ. पी. की तृतीयक संरचना के समान है। यह डी. एस. रेड के क्रोमोफोर के आसपास के वातावरण की तुलना में एम. चेरी में क्रोमोफोर के आसपास के वातावरण को अधिक हाइड्रोफोबिक बनाता है। एम-चेरी पर अंतिम छोर जी. एफ. पी. जैसे होते हैं जो इसे उन प्रणालियों में शामिल करने की अनुमति देते हैं जहां जी. एफ. पी. का उपयोग किया जा सकता है और एम. आर. एफ. पी. 1 का उपयोग नहीं किया जा सकता था। mCherry का उपयोग फ्लोरोसेंस माइक्रोस्कोपी में इंट्रासेल्युलर जांच के रूप में किया जाता है। हालांकि, जब एक प्रोटीन को एक फ्लोरोसेंट प्रोटीन में संलयन द्वारा टैग किया जाता है, तो उनके बीच बातचीत अवांछित रूप से लक्ष्यीकरण या कार्य को बाधित कर सकती है। जहाँ संरचनात्मक जीन अभिव्यक्ति वांछित है, वहाँ mCherry को महत्व दिया जाता है, और अन्य प्रयोगात्मक दृष्टिकोणों के लिए कई जीनों के समन्वित नियंत्रण की आवश्यकता होती है। जबकि ई. कोलाई और अन्य मॉडलों में उपयोग के लिए कई स्थानों को विकसित किया गया है, ऐसी तकनीकों की उपयोगिता और कार्यक्षमता हमेशा अन्य प्रजातियों में परिवर्तित नहीं होती है। उदाहरण के लिए, ग्राम-नकारात्मक रोगजनक, लीजिओनेला न्यूमोफिला के लिए, लीजिओनेयर्स रोग के लिए एक वेक्टर, पी. टी. ए. सी. प्रणाली एकमात्र अच्छी तरह से स्थापित अभिव्यक्ति नियंत्रण प्रणाली का प्रतिनिधित्व करती है। एल. न्यूमोफिला में जीवाणु जीन अभिव्यक्ति का अध्ययन करने के लिए उपलब्ध उपकरणों को बढ़ाने के लिए, एम. चेरी विकसित किया गया था, जो एक उत्परिवर्तित लैसी बाइंडिंग साइट से संरचनात्मक जीन अभिव्यक्ति प्रदान करता है। mCherry न तो एक अक्षुण्ण LacI-Ptac अभिव्यक्ति प्रणाली को आश्रय देने वाले अन्य प्लास्मिड के साथ हस्तक्षेप करता है और न ही इंट्रासेल्युलर विकास के दौरान लीजियोनेला प्रजातियों के विकास को बदलता है। एम-चेरी की व्यापक-मेजबान रेंज प्लास्मिड रीढ़ ने ग्राम-नकारात्मक जीवाणु प्रजातियों की एक विस्तृत विविधता में संरचनात्मक जीन अभिव्यक्ति की अनुमति दी, जिससे एम-चेरी अधिक से अधिक शोध समुदाय के लिए एक उपयोगी उपकरण बन गया। इसका उपयोग होमो-एफ. आर. ई. टी. प्रयोगों के लिए एक लंबी तरंग दैर्ध्य हेटेरो-एफ. आर. ई. टी. (प्रतिदीप्ति अनुनाद ऊर्जा हस्तांतरण) स्वीकारकर्ता और जांच के रूप में भी किया जा सकता है। एफ. आर. ई. टी. एक प्रकार का प्रतिदीप्ति ऊर्जा हस्तांतरण है जहाँ कोई मध्यवर्ती फोटॉन नहीं होता है और ऊर्जा दाता से स्वीकारकर्ता को स्थानांतरित की जाती है। साथ ही बैक्टीरिया को एंटीबायोटिक दबाव के बिना देखने के लिए लेबल करने के लिए उपयोग किया जा सकता है। अन्य आर. एफ. पी. और एम. फ्रूट्स मूल आर. एफ. पी.: डी. एस. रेड फर्स्ट जेनरेशन आर. एफ. पी.: एम. आर. एफ. पी. 1 सेकंड जेनरेशन आर. एफ. पी.: एम. स्ट्रॉबेरी, एम. ऑरेंज, डी. टोमैटो एम. फ्रूट दूसरी पीढ़ी के मोनोमेरिक रेड फ्लोरोसेंट प्रोटीन (एम. आर. एफ. पी.) हैं जिनमें पहली पीढ़ी के एम. आर. एफ. पी. 1 की तुलना में बेहतर चमक और फोटोस्टेबिलिटी है। उनके उत्सर्जन और उत्तेजना तरंग दैर्ध्य क्रमशः लगभग 550-650 और 540-590 एनएम की सीमा में वितरित किए जाते हैं। हालाँकि, उनके स्पेक्ट्रा में भिन्नताओं का पता कुछ प्रमुख अमीनो एसिड से लगाया जा सकता है। तीन प्रतिनिधियों, मोरेंज, एमस्ट्रॉबेरी और एम चेरी के स्पेक्ट्रोस्कोपिक और परमाणु रिज़ॉल्यूशन क्रिस्टलोग्राफिक विश्लेषण से पता चलता है कि विभिन्न तंत्र उत्तेजना और उत्सर्जन अधिकतम को स्थापित करने के लिए काम करते हैं। एक दूसरे ऑक्सीकरण चरण को आगे बढ़ाते हुए, प्रत्येक एमफ्रूट पॉलीपेप्टाइड रीढ़ की हड्डी में एक एसिलिमाइन लिंकेज का उत्पादन करता है। पूर्वज डी. एस. रेड की तुलना में, इस लिंकेज (एम. ओरेंज) में प्रत्यक्ष सहसंयोजक संशोधन और क्रोमोफोर वातावरण (एम. स्ट्रॉबेरी और एम. चेरी) का अप्रत्यक्ष संशोधन मजबूत नीले और लाल-स्थानांतरित रूपों का उत्पादन करता है। मोरेंज का नीला बदलाव इसकी प्रोटीन रीढ़ के सहसंयोजक संशोधन से प्रेरित होता है। इलेक्ट्रॉन-घनत्व मानचित्र पॉलीपेप्टाइड रीढ़ की हड्डी के साथ Thr 66 Oγ की प्रतिक्रिया पर एक तीसरे विषमचक्र, 2-हाइड्रॉक्सी-डाइहाइड्रोऑक्साज़ोल के गठन को इंगित करता है, जो बदले में कार्बोनिल के संयुग्मन को स्थिति 65 पर शेष क्रोमोफोर के साथ कम कर देता है। mStrawberry और mCherry में, आवेशित Lys 70 की गति और Glu 215 के प्रोटोनेशन को क्रोमोफोर इलेक्ट्रॉन-घनत्व वितरण को संशोधित करने के लिए प्रस्तावित किया गया है, जिससे उनके हस्ताक्षर लाल बदलाव को प्रेरित किया जा सकता है। संदर्भ फ्लोरोसेंट प्रोटीन वीडियो क्लिप वाले लेख बाहरी लिंक एफ. पी. बेस पर एम. चेरी, एक फ्लोरोसेंट प्रोटीन डेटाबेस