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Kaede

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Kaede，一種光激活熒光蛋白質，起源於自然狀態的石珊瑚目的蜿蜒曲紋珊瑚（Trachyphyllia geoffroyi）。Kaede 在日語中意為楓葉。當被紫外光輻照（350-400nm）時，kaede會有從綠色熒光到紅色熒光的不可逆光轉換。它是116 kDa 的人四聚物蛋白質。據推斷作為其主要結構的四聚物結構僅28 kDa。這種四聚體化可能導致kaede結合到其他蛋白質時形成聚合物的可能性較低。
中文名
Kaede
外文名
Kaede
領    域
生物學，光學

目錄

  1. 1 簡介
  2. 2 發現
  3. 3 應用
  4. 4 優點
  5. 5 限制

Kaede簡介

Kaede，一種光激活熒光蛋白質，起源於自然狀態的石珊瑚目的蜿蜒曲紋珊瑚（Trachyphyllia geoffroyi）。Kaede 在日語中意為楓葉。當被紫外光輻照（350-400nm）時，kaede會有從綠色熒光到紅色熒光的不可逆光轉換。它是116 kDa 的人四聚物蛋白質。據推斷作為其主要結構的四聚物結構僅28 kDa。這種四聚體化可能導致kaede結合到其他蛋白質時形成聚合物的可能性較低。 [1] 

Kaede發現

kaede的光轉換熒光特性於偶然得知，首先由Ando et al.在美國國家科學院刊物報道。放置於工作台並曝光時，kaede的一部分發現發射紅色熒光。隨後證實表明kaede初始發射綠色熒光，曝於紫外光後即光轉換，發射紅色熒光，因此命名為kaede。 [1] 

Kaede應用

像所有其他熒光蛋白，kaede可作為基因表達的局部光標記物和細胞行為研究的蛋白質標記物。 很有用的一種應用是神經元的視覺呈現。由於長而薄的突起互相糾纏在一起，單獨的神經元輪廓難於刻畫出來。 kaede發現後，用來呈現單個神經元的形態很有用。神經元轉染kaedecDNA後，用紫外光輻照，光轉換後的紅色熒光態的kaede自由散佈於不包括核區的細胞，延伸到樹突和軸突區域，這種技術幫助解決了基於高密度培養神經細胞複雜網絡的問題。 紫外光引起熒光色改變，即使只有一部分kaede光轉換了，標記細胞和亞細胞結構仍有效。 [1] 

Kaede優點

光轉換後，kaede發射明亮而穩定的紅色熒光，並可在有氧條件下持續數月。紅色熒光態相較於綠色更亮更穩定，未光轉換的綠態發射紅色熒光強度非常低。 相較於其他光轉換之前的蛋白質，kaede發射明亮得多的綠色熒光。 kaede的轉換光和激發光可完全區分。 [1] 

Kaede限制

雖kaede光轉換之前後發射紅-綠熒光強倍率是2000，在多標記方面同時利用紅綠熒光亦可引起問題。kaede四聚物化可能干擾標記蛋白的定位和追蹤。這些限制了kaede用作蛋白標記物。 [2] 
參考資料
  • 1.    Tomura, M.; Yoshida, N.; Tanaka, J.; Karasawa, S.; Miwa, Y.; Miyawaki, A.; Kanagawa, O. (2008). "Monitoring cellular movement in vivo with photoconvertible fluorescence protein "Kaede" transgenic mice". Proceedings of the National Academy of Sciences. 105 (31): 10871–10876. doi:10.1073/pnas.0802278105. PMC 2504797 Freely accessible. PMID 18663225.
  • 2.    Ando, R., Hama, H., Hino, M.K., Mizuno, H., and Miyawaki, A. (2002). An optical marker based on the UV-induced green-to-red photoconversion of a fluorescent protein. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 99 (20), 12651-6.