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1、绿色荧光蛋白在生物技术中的应用赵宝晶2011201154摘要：2008年10月8日，诺贝尔化学奖揭晓。日本科学家下村修、美国科学家马丁‧沙尔菲及美籍华人钱永健，三人因发现和改造绿色荧光蛋白而获奖也是因诺贝尔奖和钱永健，荧光蛋白再次成为我们关注的热点。本文简要地概述了绿色荧光蛋白的发展历史、应用特点及其在生物技术中的应用，比如分子标记、细胞筛选、融合抗体基因表达检测、活细胞体内的光学感受器等。关键词：绿色荧光蛋白、生物技术中的应用Abstrac:October8,2008,theNobelPrize
2、inChemistryannounced.JapanesescientistsShimomura,AmericanscientistsMartin‧ShaerFeiandChinese-AmericanTsien,forthediscoveryandtransformationofthreegreenfluorescentproteinandalsobecauseoftheNobelPrizewinnersandTsien,fluorescentproteinonceagainbecomethef
3、ocusofattention.Thispaperbrieflyoutlinesthehistoryofthedevelopmentofgreenfluorescentprotein,characteristicsandapplicationsinbiotechnologyapplications,suchasmolecularmarkers,cell-basedscreening,antibodyfusiongeneexpression,thebody'slivingcellssuchasopt
4、icalreceptors.Keywords:greenfluorescentprotein,theapplicationofbiotechnology1绿色荧光蛋白(GreenfluorescentProtein，GFP)1.1GFP的发展历史上世纪60年代，日本科学家下村修从美国西岸打捞了大量发光水母并带回实验室。他发现这些水母在受到外界的惊扰时会发出绿色的荧光。此后，他进行了大量的实验，终于搞清楚了这种水母的特殊发光原理。原来，在这种水母的体内有一种叫水母素的物质，在与钙离子结合时会发出蓝光
5、，而这道蓝光未经人所见就已被一种蛋白质吸收，改发绿色的荧光。这种捕获蓝光并发出绿光的蛋白质，就是绿色荧光蛋白。然而，研究者们并没有意识到GFP的应用前景，慢慢就将其遗忘了。直到1992年，普瑞舍克隆并测序了野生型的GFP。但具有讽刺意味的是，基金评审委员会认为普瑞舍的工作没有意义，不愿提供经费。普瑞舍一气之下离开了科学界，将GFP的cDNA送给了几个实验室。后来很多人尝试用该cDNA来表达蛋白，但都失败了。马丁•查尔非就考虑只用它的编码区域来表达达载体中，紫外光或者或蓝光激发，大肠杆菌和线虫细胞内
6、均产生了很美妙的绿色荧光。1994年他在美国《科学》杂志上发表《作为基因标识的绿色荧光蛋白》一文，尽管正文只有一页，却标志绿色荧光蛋白投入实验室应用。locatedintheTomb,DongShenJiabang,deferthenextdayfocusedontheassassination.Linping,Zhejiang,1ofwhichliquorwinemasters(WuzhensaidinformationisCarpenter),whogotAfewbayonets,duetom
7、issedfatal,whennightcame野生型GFP虽然能发出很绚丽的荧光，其也存在一些缺点，比如：它有两个激发峰，因此光稳定性不好；此外，在37摄氏度不能正确折叠也是个很大的问题。为此，研究人员花费了大量实验对其晶体结构进行了探索，以便更好地了解发光基团的组成以及与周围残基的相互作用，对其进行改造。最值得赞叹的就是钱永健在1995年完成的Thr取代第65位的Ser的单点突变，使GFP的激发峰单一化，从而显著提高了GFP的荧光强度和光稳定性。此外，他完成的Leu取代第64位的Phe的单点突
8、变则改善了GFP在37摄氏度的折叠能力。综上就产生了我们常见的增强型GFP,其荧光强度为野生型GFP的35倍。2007年莫斯科的研究人员Chudakov培育出一种深红色的荧光蛋白质，这种蛋白质发出的光穿透性极强，即使蛋白质位于小动物体内深处，其发出的光也可以穿透生物体被外界看到，这使生物学家能够更方便地监视活生物体的发病和康复过程，而不用侵入式地进行研究。斯坦福大学分子影象中心的科学家ZhenCheng对这项发现评价道：“红色光对生物体组织的穿透性远胜于其他颜色，正因为此，目前有很
