1. 綠色熒光蛋白（GFP）發(fā)展
GFP是一種能夠自身催化形成生色團(tuán)并在藍(lán)光或紫外光激發(fā)而發(fā)出綠色熒光的蛋白。1962年，下村修等人在維多利亞管狀水母中第一次發(fā)現(xiàn)并提取出了綠色熒光蛋白。1994年，馬丁·查爾菲 首次發(fā)現(xiàn) GFP在無(wú)任何底物和輔助因子情況下，也能在活細(xì)胞內(nèi)發(fā)熒光,可用于標(biāo)記細(xì)胞和蛋白質(zhì)，首次在實(shí)驗(yàn)中成功表達(dá)GFP基因，向人們展示了綠色熒光蛋白作為遺傳標(biāo)簽的價(jià)值。同年，錢永健與其同事提出GFP生色團(tuán)發(fā)光機(jī)理并改造GFP，使其更易作為標(biāo)記物應(yīng)用于各類試驗(yàn)。2008年，諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予錢永健、馬丁·查爾菲和下修村，以表彰他們發(fā)現(xiàn)和發(fā)展了綠色熒光蛋白。這一發(fā)現(xiàn)成果為生命科學(xué)的進(jìn)步提供了 更便捷的渠道。
為準(zhǔn)確了解某種蛋白功能，除需對(duì)其蛋白結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析外，通常還需清楚
其亞細(xì)胞定位，以此判斷其發(fā)揮功能的可能場(chǎng)所。就該問題而言，生物學(xué)中最常用的方法是給待研究目的蛋白進(jìn)行熒光標(biāo)記，其中最常見的熒光標(biāo)簽為綠色熒光蛋白（GFP）和紅色熒光蛋白（RFP）。
熒光是熒光蛋白最特別的特點(diǎn)，而其中的發(fā)色團(tuán)起著主要的作用。在 α-螺旋上的 65、66、67位氨基酸——絲氨酸、酪氨酸、甘氨酸經(jīng)過環(huán)化、脫氫等作用后形成發(fā)色團(tuán)。
2. 綠色熒光蛋白（GFP）空間結(jié)構(gòu)及生色集團(tuán)
GFP由238個(gè)氨基酸殘基組成，分子量約27kDa。它具有β-桶的結(jié)構(gòu)，幾乎是個(gè)直徑2.4nm，長(zhǎng)4.2nm的完美圓柱。11個(gè)β-折疊鏈形成 β-筒的外周，筒兩端分別被一些分子量較小的短α-螺旋覆蓋，組成生色團(tuán)的三個(gè)殘基（Ser65-Tyr66-Gly67）與α-螺旋共價(jià)相連，位于圓筒中央螺旋中部。β-圓筒與短α-螺旋形成致密的結(jié)構(gòu)域，使配體不能擴(kuò)散進(jìn)入,生色團(tuán)被嚴(yán)格保 護(hù)在筒內(nèi)，因此其性質(zhì)穩(wěn)定，不易被淬滅。GFP的生色基團(tuán)由位于第65 ~ 67位的3個(gè)氨基酸: 絲氨酸 -脫水酪氨酸-甘氨酸形成的對(duì)羥基苯咪唑啉酮 ( 4-p-hydroxybene-5imidazolinone)構(gòu)成 ， GFP的發(fā)光現(xiàn)象由其生色團(tuán)決定，GFP表達(dá)后折疊，在有氧條件下第66位氨基酸殘基脫氫，使Ser65-Tyr66-Gly67環(huán)化形成對(duì)羥基苯咪唑啉酮，即生色團(tuán)。
3. 綠色熒光蛋白（GFP）應(yīng)用
⑴ 作為報(bào)道基因構(gòu)建基因工程載體
GFP靈敏度高，不需要其他輔助底物就能產(chǎn)生較強(qiáng)的熒光，且通過導(dǎo)入GFP基因在實(shí)驗(yàn)體內(nèi)表達(dá)，對(duì)細(xì)胞無(wú)毒害， 能在轉(zhuǎn)化后遺傳給后代，因此是理想的報(bào)告基因。作為報(bào)告基因，通過測(cè)定GFP的熒光強(qiáng)度可對(duì)生物體內(nèi)一個(gè)或多個(gè)基因的表達(dá)水平進(jìn)行檢測(cè)，目前在動(dòng)植物及微生物檢測(cè)基因轉(zhuǎn)化效率中已有較廣泛的應(yīng)用。
⑵ 目的基因的功能研究
將目的基因與 gfp基因連接后，通過觀測(cè)融合 蛋白的熒光特性研究其表達(dá)和功能。
Reference:
綠色熒光蛋白--結(jié)構(gòu)及應(yīng)用
綠色熒光蛋白及其應(yīng)用
綠色熒光蛋白的結(jié)構(gòu)、發(fā)光機(jī)制及其應(yīng)用研究
綠色熒光蛋白在轉(zhuǎn)基因研究中的應(yīng)用
