GFP – החלבון שמאיר בירוק

GFP הינו חלבון אשר פולט אור ירקרק כאשר מאירים עליו באור כחול ובאולטרה סגול. ה-GFP קיים באופן טבעי במדוזה בשם Aequorea victoria שם הוא משמש כאמצעי הרתעה לטורפים. לחלבון זה שימושים רבים בביוטכנולוגיה: לסימון תאים ורקמות, מעקב אחרי תהליכים תוך תאיים ועוד. מגלי ה-GFP זכו בפרס נובל בכימיה לשנת 2008 בשל שימושיו הרבים ותרומתו העצומה למחקר.

הסרטון שלפנינו מספר את ההיסטוריה של ה-GFP ומסביר את חשיבותו במחקר:

מבנה ה-GFP

ל-GFP יש מבנה ייחודי (בתמונה) המאפשר את עירורו ופליטת הפלורסנציה. החלבון הינו בעל מבנה גלילי שקרא beta barrel, והאזור שמאפשר פלורסנציה - הפלורופור - נמצא במרכזו ומוגן על ידי דפנותיו.

הפלורופור מורכב משלוש חומצות אמינו (סרין-טירוזין-גליצין) אשר מגיבות זו עם זו ליצירת פלורסנציה כתגובה לעירורן על ידי אור כחול או אולטרה סגול. המבנה הגלילי סביב הפלורופור מונע ממים לחדור ולהגיב עם הפלורופור ולמעשה למנוע את יצירת הפלורסנציה.

המבנה המרחבי של חלבון ה-GFP | מקור: Laguna Design, Science Photo Library

כל צבעי הקשת

בעזרת הנדסה גנטית, הצליחו לשנות את מאפייני הפלורסנציה כך שקיימים חלבונים פלורסנטים רבים הפולטים פלורסנציה ירוקה, צהובה, כחול, אדומה, כתומה ועוד. באותן השיטות הצליחו גם ליצור חלבון הנותן פלורסנציה יותר חזקה.

כיום משתמשי בחלבונים המבוססים על ה-GFP בתחומים רבים במחקר, למשל סימון חלבונים בתא ומעקב אחריהם בתהליכים השונים באמצעות מיקרוסקופ פלורסנטי.סימון תאים ומעקב אחרי תנועתם בגוף, יצירת גלאי סידן, חומציות ועוד. בעזרת חלבונים המבוססים על GFP ניתן לעשות גם FRET - ריאקציה המזהה קרבה בין שני חלבונים.