Selective recognition of protein tetraserine motifs with a cell-permeable, pro-fluorescent bis-boronic acid.
Selective recognition of protein tetraserine motifs with a cell-permeable, pro-fluorescent bis-boronic acid.
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DOI：
10.1021/ja807872s
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发表时间：
2009-01-21
影响因子：
15
通讯作者：
Schepartz A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Halo TL;Appelbaum J;Hobert EM;Balkin DM;Schepartz A
人们对避免使用荧光蛋白的新型细胞成像工具有相当大的兴趣。一类广泛使用的此类试剂是“前荧光”双砷染料，例如FlAsH、ReAsH、CrAsH和Cy 3As。尽管它们的实用性，双砷受到高背景标记和细胞毒性的困扰，并且在氧化细胞区域应用具有挑战性。在这里，我们证明了[（3-oxospiro[isobenzofuran-1（3 H），9 ′-[9 H]xanthene]-3 Mobi，6 ′-diyl）bis（iminomethylene-2，1-phenylene）]bis-（9 CI），一种罗丹明衍生的双硼酸（RhoBo），最初被描述为单糖传感器，作为重组蛋白中四丝氨酸基序的细胞可渗透的开启荧光传感器。Rhobo以纳摩尔浓度范围内的亲和力结合含有Ser-Ser-Pro-Gly-Ser-Ser的肽或蛋白质，并且优选该序列超过简单单糖的10，000倍。Rhobo不能与哺乳动物细胞表面的成分形成荧光复合物，如通过落射荧光、共聚焦和TIRF显微镜所判断的，但在富含Ser-Ser-Pro-Gly-Ser-Ser的细胞内部发出明亮的荧光。这些结果表明，目前的努力，以确定最佳的富含丝氨酸的序列Rhobo将允许它有效地作为一个选择性的小分子标记适当标记的蛋白质上或活细胞内。
There is considerable interest in novel cell imaging tools that avoid the use of fluorescent proteins. One widely used class of such reagents are “pro-fluorescent” biarsenical dyes such as FlAsH, ReAsH, CrAsH, and Cy3As. Despite their utility, biarsenicals are plagued by high background labeling and cytotoxicity, and are challenging to apply in oxidizing cellular locale. Here we demonstrate that [(3-oxospiro[isobenzofuran-1(3H),9′-[9H]xanthene]-3′,6′-diyl)bis(iminomethylene-2,1-phenylene)]bis-(9CI), a rhodamine-derived bisboronic acid (RhoBo) described initially as a monosaccharide sensor, functions as a cell-permeable, turn-on fluorescent sensor for a tetraserine-motifs in recombinant proteins. RhoBo binds peptides or proteins containing Ser-Ser-Pro-Gly-Ser-Ser with affinities in the nanomolar concentration range, and prefers this sequence to simple monosaccharides by >10,000-fold. RhoBo fails to form fluorescent complexes with constituents of the mammalian cell surface, as judged by epifluorescent, confocal, and TIRF microscopy, but fluoresces brightly within the Ser-Ser-Pro-Gly-Ser-Ser-rich cell interior. These results suggest that current efforts to identify optimal serine-rich sequences for RhoBo will allow it to function effectively as a selective small-molecule label for appropriately tagged proteins either upon or within living cells.
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