绿色荧光蛋白结构

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1、专业文献综述2012年6月15日南京农业大学教务处制题目:姓名：学院:专业:班级:学号：指导教师:绿色荧光蛋白GFP的结构以及发光特性摘要：OsamuShimomura和FrankJohnson首次从水母Aequoreavictoria中分商出依赖钟商子的生物发光银0,命名为aequorin。在分离过程屮，还发现笫二种蛋白，它缺乏发射蓝光的生物发光成分，但是在紫外光照射时可以发出绿色荧光，故命名为绿色荧光蛋白（GFP）。在随后的20年里，研究者测定aequorin和绿色荧光蛋白在水母体内共M作用，将依赖钙离子的生物发光信号转换为发绿色荧光符性。本文综述了GFP的结构和发光特性以

2、及展望GFP的发展前景。关键词：GFP、荧光、展望TheStructureofGreenGluorescentProteinandLuminescentLropertiesAbstract:OsamuShimomuraandFrankJohnsonforthefirsttimeseparatedfromthejellyfishAequoreavictoria，acalcium-dependentbiokuninescentprotein，namedaequorin.Duringtheseparationprocess，alsofoundasecondprotein，whichl

3、acksthebluelightemittingbioluminescenceingredients，butthegreenfluorescenceunderUVirradiation,sonamedforthegreenfluorescentprotein(GFP).Inthenext20years,theresearchersdeterminedthataequorinandgreenfluorescentproteininjellyfishtogetherwilldependonthebioluminescenceofthecalciumsignalisconverted

4、intogreenfluorescenceproperties.ThispaperreviewsthedevelopmentprospectsoftheGFPstructureandluminescenceproperties,aswellastheoutlookoftheGFP.Keywords:GFP,fluorescence，Outlook1.GFP的发现简介绿色荧光蛋內（GFP）是一种能够发出绿色荧光的蛋白质，仑存在于维多利亚多管水母体内。1955年，Davenport11等发现维多利亚多管水母（A.Wc如可以发出蓝绿色的光。Shimomura2等在1962牢研究，他们

5、从维多利亚多管水母（A.victoria）中分离纯化出水母素，同时还发现丫维多利亚多管水母（A.体内冇绿色災光蛋內存在。在1963年，他们发现钙离子可以增强水母素的发光[3]1974年，Moris'11等在进一步的研究屮从维多利亚多管水母（A.分离纯化出GFP的品体。而且还发现在没有GFP存在吋，水母素能够发出很弱的蓝色災光，波长为470nm;钙离了•和水母素结合后，将能S传递给GFP，导致GFP在紫外光下发出绿色灾光，波长为509nm。2.荧光蛋白结构以及发光特性2.1GFP结构一级结构：GFP的生色团位于64至69的六肽内，更准确的说是65至67钱基（野生型GFP中是Ser

6、-Try-Gly）牛成的4-（对-羟基苯亚甲基）咪唑_5-啉酮。图一为生色集团形成机制[5]图1:生色团形成机制l5]晶体机构：绿色荧光蛋白晶体的立体结构[6]是由11条P桶裝结构绕成的一个岡柱体，一条（X螺旋缠绕在圆柱体的轴位置。生色团附着在（X螺旋上，几乎完美地包埋于圆柱体屮心。这种方式被称为P罐（图2）。图2:GFP的三维结构[6]2.1GFP发光特性ShimOmUra:7^GPP的氨基酸序列和发光特性进行研究，结果不表明：水母素要将能景传递给GFP后冰可以让GFP发出绿色的荧光；而GFP则能够在蓝光的激发下，直接发出绿色荧光【8]AequorinCa2Bluefluor

7、escentprotein+AvAmflX470nm+CO2+GFPhvXmax5083.GFP的应用2.1报告基因和细胞标记GFP作为报告分子和细胞标记最明显的优势足无需底物或辅因子参与；无论在活细胞还是在完整的转某因胚胎和动物中，都能冇效地监测某因转移的效率,但在这方谢的应用中GFP最人的缺点就是没有放人作用，它不能象酶一样能通过加丁.无数的底物分子而将信号放大。所以-•般都需强启动子以GFP基因在细胞内足量的表达。也可用亚细胞分辨率的显微成像系统检测基因产物，靶入的基W被限制于一个细胞