Etiquetado de proteínas más rápido y brillante con la nueva herramienta SNAP-tag2
El nuevo sistema de etiquetado funciona eficazmente en una amplia gama de aplicaciones de bioimagen y abre nuevas posibilidades para la imagen multicolor
La proteína SNAP-tag es una potente herramienta para marcar proteínas con Fluoróforos sintéticos para bioimagen. Científicos del Instituto Max Planck de Investigación Médica de Heidelberg han diseñado una versión muy mejorada, denominada SNAP-tag2, así como sustratos optimizados para un marcaje más rápido en células vivas.
En comparación con la etiqueta SNAP de uso común, la etiqueta SNAP2 ofrece una capacidad de etiquetado significativamente mejorada mediante técnicas de obtención de imágenes de microscopía de superresolución como la microscopía STED (imágenes de la derecha).
© MPI for Medical Research
Un mutante de SNAP-tag altamente manipulado
Las etiquetas autoetiquetadoras de proteínas, como SNAP-tag, ofrecen la oportunidad de unir fluoróforos sintéticos brillantes y fotoestables a proteínas de interés para su posterior análisis, y se utilizan ampliamente en bioquímica. en bioquímica.
"SNAP-tag se desarrolló originalmente a partir de una enzima reparadora del ADN humano. La ingeniería posterior de una proteína ya muy modificada fue uno de los mayores retos", afirma Stefanie Kühn, que dirigió el equipo del proyecto formado por otros científicos del Instituto Max Planck (MPI) de Investigación Médica, entre ellos Julien Hiblot, Veselin Nasufovic y el director Kai Johnsson, y un equipo de la Universidad de Groningen. "Además, queríamos encontrar un núcleo de sustrato que funcionara bien en células con varios fluoróforos adheridos. Decidimos utilizar una combinación de optimización de sustratos e ingeniería de proteínas para desarrollar SNAP-tag2".
Mayor reactividad
La utilidad de la etiqueta SNAP, ampliamente utilizada hasta ahora, en aplicaciones con células vivas puede verse restringida por su cinética de marcaje relativamente lenta y la permeabilidad celular limitada de sus sustratos. Los científicos del MPI de Investigación Médica querían encontrar una solución a este problema. SNAP-tag2 reacciona rápidamente con los nuevos sustratos permeables a las células: Muestra una constante de velocidad de marcaje que corresponde a una mejora de 100 veces con respecto a pares SNAP-tag-sustrato comparables.
Etiquetado fluorescente más eficaz en células vivas
SNAP-tag2 ofrece otras ventajas. Cuando se marca con colorantes altamente fluorogénicos, también muestra un aumento de 5 veces en el brillo de la fluorescencia en relación con la etiqueta SNAP utilizada actualmente. La cinética de marcaje y el brillo más rápidos de SNAP-tag2 se traducen en un rendimiento muy mejorado en células de mamíferos y en levaduras. También permite utilizar técnicas de imagen de microscopía de superresolución como la microscopía STED y trabajar con otros tipos celulares conocidos por ser refractarios al marcaje químico, como las células de levadura.
"SNAP-tag2, junto con sus sustratos mejorados, es superior a las versiones anteriores de SNAP-tag en todas las aplicaciones que hemos probado, y esperamos que también destaque en aplicaciones in vivo ", afirma Stefanie Kühn.
Posibles otros campos de aplicación
En resumen, el equipo espera que las mejoras introducidas en SNAP-tag2 amplíen la utilidad de esta herramienta ya ampliamente utilizada para la obtención de imágenes de células vivas y otras aplicaciones en ciencias de la vida. Además, SNAP-tag2 abre nuevas posibilidades para aplicaciones de imagen multicolor.
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Publicación original
Stefanie Kühn, Veselin Nasufovic, Jonas Wilhelm, Julian Kompa, Eline M. F. de Lange, Yin-Hsi Lin, Cornelia Egoldt, Jonas Fischer, Artem Lennoi, Miroslaw Tarnawski, Jochen Reinstein, Rifka Vlijm, Julien Hiblot, Kai Johnsson; "SNAP-tag2 for faster and brighter protein labeling"; Nature Chemical Biology, 2025-7-3
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