Fluorescentna detekcija koordinacije med Fe-S skupki in proteinom GRX2 in vivo

Železo-žveplovi skupki (Fe-S skupki; angl.: Iron-sulfur clusters) in z njimi povezani proteini igrajo pomembno vlogo v številnih celičnih procesih, npr. pri celičnem dihanju in stabilnosti genoma. Znanstveniki povezujejo bolezni kot so Friedreichova ataksija[1], sideroblastična anemija[2] ipd., z napakami pri interakcijah med Fe-S skupki in proteini; velika ovira pri njihovem preučevanju pa je pomanjkanje preprostih orodij za opazovanje teh interakcij in vivo.

Raziskovalci z univerze Rice v Teksasu so koordinacijo med 2Fe2S skupki in proteini uspeli opazovati znotraj celic HEK293, pri čemer so uporabili metodo komplementacije nefluorescentnih fragmentov rumeno fluorescentnega proteina Venus. Fragmente so povezali s človeškim glutaredoksinom 2 (GRX2), ki dimerizira z uporabo 2Fe2S skupka kot “mostovnega liganda”. [3]

Raziskava je potrdila, da je metoda učinkovita pri opazovanju 2Fe2S koordinacije, saj je bila fluorescenca pri dimernem GRX2 večja kot pri C37A mutiranem GRX2, ki ne more dimerizirati preko Fe-S skupkov; za maksimalno fluorescenco in vivo pa je bila potrebna aktivnost proteinov ISCU in NFS1, ki sodelujeta pri sintezi Fe-S skupkov.

Metoda bo v veliko pomoč pri nadaljnem preučevanju mehanizmov delovanja Fe-S skupkov, predvsem bolezni, povezanih z napakami v njihovi biosintezi; morebiti pa tudi pri boljšem razumevanju delovanja prvih organizmov, in/ali odkrivanju procesov, odgovornih za staranje.