Fluorescence photoconversion kinetics in novel green fluorescent protein pH sensors (pHluorins)

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 108, Issue 28, 2004, Pages 10138-10148

  Hess, Samuel T ^a,c   Heikal, Ahmed A ^b,d   Webb, Watt W ^b  

^a Cornell University   (United States)

^b Department of Obstetrics Gynecology   (United States)

^c EUNICE KENNEDY SHRIVER NATIONAL INSTITUTE OF CHILD HEALTH AND HUMAN DEVELOPMENT   (United States)

^d PENNSYLVANIA STATE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CELL CULTURE; CHEMICAL SENSORS; CHROMOPHORES; FLUORESCENCE; MOLECULAR DYNAMICS; NEUROLOGY; PH EFFECTS; PROTONS; QUENCHING; RADIOMETRY; REACTION KINETICS;

DEPROTONATION; GREEN FLUORESCENT PROTEINS (GFP); INTRACELLULAR MEASUREMENTS; PHOTOCONVERSION;

PROTEINS;

EID: 3442888534     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp0362077     Document Type: Article

References (57)

1. Chalfie, M.; Kain, S. Green Fluorescent Protein: Properties, Applications, and Protocols; Wiley-Liss: New York, 1998.
2. Tsien, R. Y. Annu. Rev. Biochem. 1998, 67, 509.
3. Haupts, U.; Maiti, S.; Schwille, P.; Webb, W. W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1998, 95, 13573.
4. van Thor, J. J.; Gensch, T.; Hellingwerf, K. J.; Johnson, L. N. Nat. Struct. Biol. 2002, 9, 37.
5. Schwille, P.; Kummer, S.; Heikal, A. A.; Moerner, W. E.; Webb, W. W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 151.
6. Heikal, A. A.; Hess, S. T.; Webb, W. W. Chem. Phys. 2001, 274, 37.
7. Dickson, R. M.; Cubitt, A. B.; Tsien, R. Y.; Moerner, W. E. Nature 1997, 388, 355.
8. Heikal, A. A.; Hess, S. T.; Baird, G. S.; Tsien, R. Y.; Webb, W. W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 11996.
9. Cotlet, M.; Hofkens, J.; Maus, M.; Gensch, T.; Van der Auweraer, M.; Michiels, J.; Dirix, G.; Van Guyse, M.; Vanderleyden, J.; Visser, A. J. W. G.; De Schryver, F. C. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 4999.
10. Chattoraj, M.; King, B. A.; Bublitz, G. U.; Boxer, S. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1996, 93, 8362.
11. Lossau, H.; Kummer, A.; Heinecke, R.; PollingerDammer, F.; Kompa, C.; Bieser, G.; Jonsson, T.; Silva, C. M.; Yang, M. M.; Youvan, D. C.; MichelBeyerle, M. E. Chem. Phys. 1996, 213, 1.
12. Hanson, G. T.; McAnaney, T. B.; Park, E. S.; Rendell, M. E. P.; Yarbrough, D. K.; Chu, S. Y.; Xi, L. X.; Boxer, S. G.; Montrose, M. H.; Remington, S. J. Biochemistry 2002, 41, 15477.
13. Miesenbock, G.; De Angelis, D. A.; Rothman, J. E. Nature 1998, 394, 192.
14. Baird, G. S.; Zacharias, D. A.; Tsien, R. Y. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 11984.
15. Miyawaki, A.; Griesbeck, O.; Heim, R.; Tsien, R. Y. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1999, 96, 2135.
16. Kuner, T.; Augustine, G. J. Neuron 2000, 27, 447.
17. Galietta, L. J. V.; Haggie, P. M.; Verkman, A. S. FEBS Lett. 2001, 499, 220.
18. Kneen, M.; Farinas, J.; Li, Y. X.; Verkman, A. S. Biophys. J. 1998, 74, 1591.
19. Guerrero, G.; Siegel, M. S.; Roska, B.; Loots, E.; Isacoff, E. Y. Biophys. J. 2002, 83, 3607.
20. Siegel, M. S.; Isacoff, E. Y. Neuron 1997, 19, 735.
21. Suhling, K.; Siegel, J.; Phillips, D.; French, P. M. W.; Leveque-Fort, S.; Webb, S. E. D.; Davis, D. M. Biophys. J. 2002, 83, 3589.
22. Li, Z. Y.; Murthy, V. N. Neuron 2001, 31, 593.
23. Wouters, F. S.; Verveer, P. J.; Bastiaens, P. I. H. Trends Cell Biol. 2001, 11, 203.
24. Umeda, T.; Okabe, S. Neurosci. Res. 2001, 40, 291.
25. Sankaranarayanan, S.; De Angelis, D.; Rothman, J. E.; Ryan, T. A. Biophys. J. 2000, 79, 2199.
26. Sankaranarayanan, S.; Ryan, T. A. Nat. Neurosci. 2001, 4, 129.
27. Schoonderwoert, V. T. G.; Martens, G. J. M. J. Membr. Biol. 2001, 182, 159.
28. Hess, S. T.; Huang, S.; Heikal, A. A.; Webb, W. W. Biochemistry 2002, 41, 697.
29. Widengren, J.; Mets, U.; Rigler, R. J. Phys. Chem 1995, 99, 13368.
30. Hess, S. T.; Webb, W. W. Biophys. J. 2002, 85, 2300.
31. Lakowicz, J. R. Principles of Fluorescence Spectroscopy; Plenum Press: New York, 1983.
32. O'Connor, D. V.; Phillips, D. Time-Correlated Single-Photon Counting; Academic Press: London; Orlando, 1984.
33. Heim, R.; Prasher, D. C.; Tsien, R. Y. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1994, 91, 12501.
34. Brown, E. B.; Wu, E. S.; Zipfel, W.; Webb, W. W. Biophys. J. 1999, 77, 2837.
35. Swaminathan, R.; Hoang, C. P.; Verkman, A. S. Biophys. J. 1997, 72, 1900.
36. Terry, B. R.; Matthews, E. K.; Haseloff, J. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1995, 217, 21.
37. Miyawaki, A.; Tsien, R. Y. Methods Enzymol. 2000, 327, 472.
38. Kummer, A. D.; Kompa, C.; Lossau, H.; Pollinger-Dammer, F.; Michel-Beyerle, M. E.; Silva, C. M.; Bylina, E. J.; Coleman, W. J.; Yang, M. M. ; Youvan, D. C. Chem. Phys. 1998, 257, 183.
39. Kummer, A. D.; Wiehler, J.; Rehaber, H.; Kompa, C.; Steipe, B.; Michel-Beyerle, M. E. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 4791.
40. McAnaney, T. B.; Park, E. S.; Hanson, G. T.; Remington, S. J.; Boxer, S. G. Biochemistry 2002, 41, 15489.
41. Ward, W. W.; Cormier, M. J. J. Biol. Chem. 1979, 254, 781.
42. Miyawaki, A. Cell Struct. Funct. 2002, 27, 343.
43. Voityuk, A. A.; Michel-Beyerle, M. E.; Rosch, N. Chem. Phys. Lett. 1998, 296, 269.
44. Weber, W.; Helms, V.; McCammon, J. A.; Langhoff, P. W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1999, 96, 6177.
45. Mizuno, H.; Sawano, A.; Eli, P.; Hama, H.; Miyawaki, A. Biochemistry 2001, 40, 2502.
46. Patterson, G. H.; Lippincott-Schwartz, J. Science 2002, 297, 1873.
47. Elsliger, M. A.; Wachter, R. M.; Hanson, G. T.; Kallio, K.; Remington, S. J. Biochemistry 1999, 38, 5296.
48. Brejc, K.; Sixma, T. K.; Kitts, P. A.; Kain, S. R.; Tsien, R. Y.; Ormo, M.; Remington, S. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1997, 94, 2306.
49. Voityuk, A. A.; MichelBeyerle, M. E.; Rosch, N. Chem. Phys. Lett. 1997, 272, 162.
50. Voityuk, A. A.; Michel-Beyerle, M. E.; Rosch, N. Chem. Phys. 1998, 231, 13.
51. Voityuk, A. A.; Kummer, A. D.; Michel-Beyerle, M. E.; Rosch, N. Chem. Phys. 2001, 269, 83.
52. Ormo, M.; Cubitt, A. B.; Kallio, K.; Gross, L. A.; Tsien, R. Y.; Remington, S. J. Science 1996, 273, 1392.
53. Creemers, T. M. H.; Lock, A. J.; Subramaniam, V.; Jovin, T. M.; Volker, S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 2974.
54. van Thor, J. J.; Pierik, A. J.; Nugteren-Roodzant, I.; Xie, A. H.; Hellingwerf, K. J. Biochemistry 1998, 57, 16915.
55. Jung, G.; Mais, S.; Zumbusch, A.; Brauchle, C. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 873.
56. Ward, W. W. Biochemical and Physical Properties of Green Fluorescent Protein. In Green Fluorescent Protein: Properties, Applications, and Protocols; Chalfie, M., Kain, S., Eds.; Wiley-Liss: New York, 1998; p 45.
57. Hess, S. T.; Sheets, E. D.; Wagenknecht-Wiesner, A.; Heikal, A. A. Biophys. J. 2003, 85, 2566.