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当代化工研究
henmkeaTurermedan
生物制药与研究
绿色荧光蛋白
*孙艺佩
结构及应用
（山东省实验中学山东250000）
2017.08
摘要：色荧光蛋自（6FP）有稳定，灵敏度高、无毒害，载体使于构建等优点，固此在各个领城已经有了广泛的应用，在细胞生物学与分子生物学领域中，基固常被用作一个报导基国作为生物探针，拿来映证某些假设的实验方法；在医学领域，常用利用绿色荧光蛋自观测肿瘤发生，生长和转移等过程。本文就绿色荧光蛋自的发现与应用背景、结构、生色机理，相对于其他策光分子的优点和在各额域的应用进行了炼述。
关键词：绿色笑光蛋白（GFP）；荧光生色机理；生色团；技术应用
中图分类号：Q
文献标识码：A
GreenFluorescentProtein
-StructureandApplication
SunYipei
(Experimental High School of Shandong Province, Shandong, 250000)
Abstracf:Greenfluorescent profein ( GFP ) has zhe advantages of stability; high sensitivity, no loxricity, easy construcrion and so on. Therefore, it has beent widely used in variotis fields. In the field of cell biology and molecalar biologr, genes ane ofien ased as a reporter gene as a biological probe fo show some hypothetical experimental merhods. In zhe medical field, zhe green fheorescent profein is arsed o observe the process of occirrence, growrh and merastasis of tumor: In rhis paper; zhe discovery and application background, stracfare, chromogenic mechanism, advantages compared to orher fluorescent molecrle and application in all fields of greenflarorescent protein were reviewed.
Key words: greenfaxorescen protein (GFP): faxorescen chromogenic mechanism; chromophore: application of technolog)
引言
绿色荧光蛋白（Green fluorescent protein，GFP）是
类能被蓝紫光激发而发出绿色荧光的蛋自，1962年，下村修等人于维多利亚管状水母中第一次发现并提取出了绿色荧光蛋白。1994年，马丁·查尔菲首次在实验中成功表达GFP 基因，向人们展示了绿色荧光蛋白作为遗传标签的价值。同年，钱永健与其同事提出GFP生色团发光机理并改造GFP，使其更易作为标记物应用于各类试验。2008年，诺贝尔化学奖授予钱永健、马丁·查尔菲和下修村，以表彰他们发现和发展了绿色荧光蛋白。这一发现成果为生命科学的进步提供了更便捷的渠道。
1.绿色荧光蛋白的结构及生色机理
从维多利亚多管水母中分离出来的野生型GFP由238个氨基酸残基组成，分子量约27kDa。它具有β-桶的结构，几乎是个直径2.4nm，长4.2nm的完美图柱。11个B-折叠链形成 β-筒的外周，简两端分别被一些分子量较小的短α-螺旋覆盖，组成生色团的三个残基（Ser65-Tyr66-G1y67）与α-螺旋共价相连，位于围筒中央螺旋中部。β-圆筒与短α-螺旋形成致密的结构域，使配体不能扩散进入，生色团被严格保护在简内，因此其性质稳定，不易被淳灭。即便用酸、碱、盐酸胍使其蛋自变性，恢复中性或去除变性剂后GFP又可恢复发光性能。
GFP的发光现象由其生色团决定，GFP表达后折叠，在有氧条件下第66位氢基酸残基脱氢，使Ser65-Tyr66-G1y67环
化形成对羟基苯咪唑啉酮，即生色团。 2.绿色荧光蛋白的优点
(1)性质极其稳定，高温、甲醛固定和石蜡包埋不影响其发光性能，对强光或长时间光照都有较强的耐受能力，对
大多数普通酶有较强抗性。方方数据
(2)作为活体标记物，对目的基因结构功能没有影响，因此对细胞无毒害，且能在基因转化后遗传给后代。
(3)相教于其他更小的荧光分子，GFP不易扩散，用作标
记时易被控制在一定的范围内，可避免由扩散造成的定位不
使实验结果更加精确。
准，
(4)GFP灵敏度高，不需要其他辅助底物，只需在蓝光或紫光的激发下即可产生较强的荧光，因此也更易识别，使用显微镜基至肉眼就可以观察到。
(5)GFP荧光持续时间较长，在450-490nm蓝光激发下，
能保持10min以上荧光。 3.绿色荧光蛋自的应用
(1)显像与示踪技术
由于GFP稳定无毒，所以可使动物体内复杂结构可视使得实验研究更加直观清晰。You等通过GFP标记的裸小
化，1
鼠，检测GFP基因在小鼠各器官中的表达状况，为选择疾病模型和移植供体提供了依据。
肝细胞肝瘤早期症状不明显，绝大多数肝癌发现时已是中晚期，无法进行有效的手术治疗，Zhang等用稳定表达绿色荧光蛋白肝瘤大鼠肿瘤筛选微转移时间窗，从而准确定位微小转移灶，给予肝癌准确分期，使肝癌更早被发现。
(2)报告基因
GFP灵敏度高，不需要其他辅助底物就能产生较强的荧光，且通过导入GFP基因在实验体内表达，对细胞无毒害，能在转化后遗传给后代，因此是理想的报告基因。作为报告基因，通过测定GFP的荧光强度可对生物体内一个或多个基因的表达水平进行检测，目前在动植物及微生物检测基因转化效率中已有较广泛的应用。
近年来，Liu等构建了绿色荧光蛋白标记SOX9基因慢病