Ficoeritrina

Qué es la ficoeritrina

El nombre combina el griego phŷkos (φῦκος, alga) con erythrós (ἐρυθρός, rojo), lo que indica su origen algal y su tonalidad. La ficoeritrina es responsable del color rojizo o rosado de muchas macroalgas marinas (las «algas rojas» del phylum Rhodophyta) y de la coloración de diversas cianobacterias que habitan aguas donde predomina la luz verde y azul, precisamente las longitudes de onda que este pigmento capta con mayor eficacia.

La ficocianina abunda en cianobacterias de agua dulce y absorbe en la región roja del espectro; la ficoeritrina, en cambio, se especializa en la zona verde-amarilla. Dentro del ficobilisoma, ocupa las posiciones más distales de las varillas radiales, donde recoge fotones de alta energía relativa que luego cede a la ficocianina en cascada energética descendente.

Variantes y cromóforos

Se reconocen tres clases principales de ficoeritrina, designadas por su fuente de aislamiento inicial:

R-ficoeritrina (R-PE). Aislada de algas rojas, es la más empleada en aplicaciones de laboratorio. Tiene un peso molecular de unos 240 kDa y está formada por subunidades α, β y una subunidad γ adicional. La subunidad α porta solo ficoeritrobilina (PEB), mientras que las subunidades β y γ llevan tanto ficoeritrobilina como ficourobilina (PUB). La proporción relativa de ambos cromóforos modifica las intensidades de los picos de absorción secundarios.

B-ficoeritrina (B-PE). Procede también de algas rojas, con una estructura de subunidades similar a la R-PE. La diferencia principal reside en que sus subunidades α y β contienen solo ficoeritrobilina, sin ficourobilina, lo que desplaza ligeramente el perfil de absorción.

C-ficoeritrina (C-PE). De origen cianobacteriano. Su estructura carece de subunidad γ y porta exclusivamente ficoeritrobilina. Es la variante menos utilizada en biotecnología.

Aplicaciones como marcador fluorescente

La ficoeritrina conjugada con anticuerpos constituye una herramienta habitual en la investigación biomédica desde los años ochenta del siglo XX. Su rendimiento cuántico y su coeficiente de extinción molar la sitúan entre los fluoróforos proteicos más brillantes disponibles: la sensibilidad de un conjugado de R-ficoeritrina supera entre cinco y diez veces la del conjugado equivalente con fluoresceína.

Hay una razón molecular detrás de ese brillo. Cada molécula de R-PE contiene hasta 34 cromóforos bilinares organizados de tal manera que se comportan como un sistema cuántico cooperativo: la excitación se distribuye entre todos ellos antes de emitirse como fluorescencia, lo que multiplica la señal frente a un fluoróforo convencional con un solo centro emisor. En citometría de flujo, la R-PE se excita habitualmente con el láser de 488 nm o el de 532 nm y se detecta en el canal naranja-rojo.

Su elevado peso molecular (240 kDa) tiene, sin embargo, una contrapartida: dificulta la penetración en el interior de células y tejidos. Por ello, la ficoeritrina se emplea sobre todo para el marcaje de antígenos de superficie celular, y no para la tinción intracelular, donde se prefieren fluoróforos de menor tamaño.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene la «E» de PE en la nomenclatura de citometría?

De erythrin, la forma inglesa del griego erythrós (rojo). En los paneles de citometría de flujo, «PE» designa la R-ficoeritrina conjugada con el anticuerpo de interés. Cuando se combina con otros fluoróforos en un conjugado en tándem (PE-Cy5, PE-Cy7), la sigla se mantiene como primer componente del nombre.

¿La ficoeritrina y la ficocianina se usan juntas?

Sí, con frecuencia. Al tener espectros de excitación y emisión distintos, ambas pueden emplearse simultáneamente en paneles de citometría multicolor. La ficoeritrina se excita con láser azul-verde (488-532 nm) y la ficocianina o la aloficocianina con láser rojo (633 nm), lo que permite distinguir dos o más marcadores en la misma muestra sin interferencia significativa.

¿Puede usarse la ficoeritrina como colorante alimentario?

En principio no tiene autorización regulatoria como colorante alimentario comparable a la de la ficocianina de espirulina. Su uso se concentra en el ámbito de la investigación y el diagnóstico de laboratorio, donde el coste del producto purificado es elevado y su valor reside en la fluorescencia, no en la coloración visual.

Referencias

1. AAT Bioquest. Phycobiliproteins and Their Fluorescent Labeling Applications. Disponible en: https://www.aatbio.com
2. Thermo Fisher Scientific. R-phycoerythrin (R-PE). Disponible en: https://www.thermofisher.com
3. Kim JY, Kim YG, Lee GM. R-phycoerythrin-conjugated antibodies are inappropriate for intracellular staining of murine plasma cells. Cytometry Part A. 2013;83A(5):423-431. Disponible en: https://onlinelibrary.wiley.com
4. Pagels F, Guedes AC, Amaro HM et al. Phycobiliproteins: Structural aspects, functional characteristics, and biotechnological perspectives. Comput Struct Biotechnol J. 2022;20:1506-1517. Disponible en: https://www.sciencedirect.com