2025年绿色荧光蛋白的发现与发展VIP免费

绿色荧光蛋白的发现与发展 作者：朱杰吴平来源：《化学教学》第 01 期 文章编号：1005－6629()01－0049－04 中图分类号：G633.8 文献标记码：B 生物发光是一种很普遍的生物学现象。早期的生物研究大多涉及分类、形成和生态方面，后来重点转移到生态、生化的研究，现在已进入分子生物学的研究水平。从不同生物体内提取的荧光蛋白的构造、性质不尽相似。迄今，腔肠动物门多管水母属的维多利亚多管水母（aequorea victoria）的发光蛋白系统研究得较为进一步。 ——多管水母体内存在着两种发光蛋白，即光蛋白水母素（aequorin）和绿色荧光蛋白（GFP，green fluorescent protein）。光蛋白作为分子标记及 Ca2+的生物学批示剂，已被成功地应用于哺乳动物、植物、酵母、大肠杆菌细胞，用于检测诸多重要的生理学和病理学反映。GFP 作为良好的细胞、发育、分子生物学的活体标记，用于监测多个体系中的基因体现、蛋白定位以及多个细胞活动。运用 GFP 进行示踪的研究范畴相称广泛，从细胞生物学的基础研究如细胞骨架和细胞分化、细胞器动力学和囊泡跟踪，到某些热门的前沿和学科和技术领域，如器官移植、基因治疗、神经生物学等等。 日本科学家下村修（Osamu Shimomura）、美国科学家马丁·沙尔菲（Martin Chalfie）和美籍华裔科学家钱永健（Roger Y. Tsien）因在发现和研究绿色荧光蛋白方面做出奉献而分享了的诺贝尔化学奖。他们的工作不仅在科学上对化学、生物学、医学等领域含有重要的意义，并且也与人们的日常生活亲密有关，对于提高人类的生活品质以及进一步改善人类的健康有十分重要的意义。 1 研究 GFP 的时间线索 GFP 从最初被发现到今天广为应用，经历了半个多世纪的时间。首先简朴回想一下这半个多世纪内和 GFP 有关的重要事件。 1955 年人们初次注意到水母体内的绿色荧光物质。 1962 年下村修从维多利亚多管水母中提取并分离了 GFP，证明了绿色荧光物质是一种蛋白质。它的溶液在日光下略呈绿色，在白炽灯下略显黄色，而在紫外灯下则发出强烈的绿色荧光。 1969 年之前称为绿色蛋白质（green protein“”）得名 绿色荧光蛋白 。 1974 年研究发现光蛋白和 GFP 两种分子之间会发生能量转移（图 2）。 1979 年下村修找到了 GFP 中的生色基团（Chromophore）（图 3，图 5）。 1985 年普腊石（Douglas Prasher）根据蛋白质的氨基酸次序拿到了光蛋白（水母素）的基因。 1992 年普腊石拿到了 GFP ...