Mit der Entwicklung des Proteins SNAP-tag2 und optimierter Substrate haben Forschende am Max-Planck-Institut für medizinische Forschung in Heidelberg einen bedeutenden Fortschritt auf dem Gebiet der Biobildgebung erzielt. Die neue Technologie ermöglicht es, Proteine in lebenden Zellen deutlich schneller und effizienter mit synthetischen Fluorophoren zu markieren. Durch die schnelle Reaktionskinetik und eine erhöhte Zellgängigkeit der Substrate können Markierungen nun mit bis zu hundertfach gesteigerter Geschwindigkeit erfolgen.

Das ursprüngliche SNAP-tag-System, das aus einem menschlichen DNA-Reparaturenzym hervorging, ermöglichte die Anbindung heller, fotostabiler Fluorophore an Zielproteine und war bereits weit in der biochemischen Forschung verbreitet. Die nun vorgestellte zweite Generation basiert auf einer Kombination aus Protein-Engineering und gezielter Optimierung des Substratkerns. Ziel war es, Substrate zu schaffen, die in unterschiedlichen Zellen und mit diversen Fluorophoren zuverlässig funktionieren.

SNAP-tag2 überzeugt nicht nur durch seine hohe Reaktionsfähigkeit. In Verbindung mit stark fluoreszierenden Farbstoffen liefert das neue System eine bis zu fünfmal hellere Fluoreszenz als bisherige Verfahren. Auch bei Anwendungen in Säugetierzellen und bislang schwierig zu markierenden Hefezellen werden deutlich bessere Ergebnisse erzielt. SNAP-tag2 ist dabei voll kompatibel mit modernen Bildgebungstechniken, etwa der superauflösenden STED-Mikroskopie, und eignet sich für verschiedene Zelltypen.

Das verbesserte Markierungsverfahren eröffnet neue Möglichkeiten, insbesondere für Mehrfarben-Bildgebung und Echtzeit-Analysen in den Lebenswissenschaften. Forschende erwarten, dass SNAP-tag2 nicht nur bestehende Anwendungen optimiert, sondern auch neue Einsatzbereiche für die Markierung von Proteinen erschließt. Die Resultate wurden in der Fachzeitschrift Nature Chemical Biology veröffentlicht.

Original Paper:

SNAP-tag2 for faster and brighter protein labeling | Nature Chemical Biology

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Redaktion: X-Press Journalistenbüro GbR

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