GFP, proteina

GFP (sigla dall’ingl. Green Fluorescent Protein), proteina

) Proteina presente nella medusa Aequorea victoria, utilizzata negli ultimi decenni per monitorare in tempo reale l’attivitá delle proteine e l’espressione dei geni all’interno di una cellula vivente. La sua scoperta e le sue applicazioni sono valse il premio Nobel per la medicina o la fisiologia a O. Shimomura, M. Chalfie e R.Y. Tsien nel 2008. La scoperta. Benché fosse noto da tempo che le proprietà luminose di alcune specie marine dipendono dalla presenza di proteine fluorescenti, l’idea della loro utilizzazione è abbastanza recente. Dopo il clonaggio del cDNA della GFP nel 1992, in uno studio ormai classico Chalfie e collaboratori hanno mostrato che, grazie alla fluorescenza della GFP, era possibile identificare le cellule neuronali in animali vivi nel cui genoma era stata inserita una copia del cDNA della GFP sotto il controllo di un promotore genico attivo solo nei neuroni. Questo elegante esperimento non solo ha dimostrato che la semplice espressione ricombinante della GFP produce una proteina intensamente fluorescente, ma ha anche fornito un primo esempio chiaro di applicazione biologica della GFP.

Utilizzo nel campo della ricerca scientifica

Centinaia di laboratori nel mondo utilizzano la GFP per le più svariate applicazioni di ricerca. Le ragioni del successo sono evidenti: innanzitutto, la fluorescenza della GFP non è specie-specifica e non richiede l’aggiunta e la diffusione di cofattori all’interno della cellula transfettata con il cDNA della GFP. La sua semplice espressione ricombinante fornisce quindi un intenso segnale di fluorescenza in batteri, funghi, lieviti, cellule vegetali e animali. Inoltre, le dimensioni limitate della proteina (circa 27 kDa) ne permettono la fusione con altre proteine d’interesse, senza interferire significativamente con l’assemblaggio o la funzione di queste ultime. In tempi recenti la GFP è stata anche usata per studiare l’interazione tra proteine: in pratica, due porzioni della GFP vengono fuse con le proteine in esame le quali, quando interagiscono, portano alla formazione della GFP attiva con conseguente emissione della fluorescenza. L’isolamento di mutanti della GFP con proprietà di fluorescenza migliori o con caratteristiche spettrali diverse ha ampliato sensibilmente la gamma delle applicazioni in biologia molecolare e cellulare.