生活中的分子

绿色荧光蛋白质 /Green Fluorescent Protein (GFP)

绿色荧光蛋白(Green Fluorescent Protein;GFP)、是从维多利亚多管发光水母(Aequorea victoria)中分离出来的一种荧光蛋白。

用途・历史

诺奖得主・下村脩等人在1962年从维多利亚多管发光水母中分离・精制后获得的。[1]

(照片:引用自Wikipedia)

分子量约为27 kDa、由238个氨基酸组成。 三维结构在1996年通过X射线单晶衍射解析完成[2]。 如标题图所示,11个β单位是以螺旋状进行组织化的,圆柱状结构以包围发光团(白色部分)的形式组装。该圆柱筒状结构可以保护内部的发光团,提高其发光效率与寿命。

在维多利亚多管发光水母的体内、绿色荧光蛋白与钙反应蛋白水母发光蛋白(水母发光蛋白)结合发光。也就是说,水母发光蛋白首先吸收能量,GFP接收发射的蓝色荧光并发出绿光。

GFP的发光体吸收近紫外光(397nm)并发出绿色可见光(509nm)。发光结构由Ser65-Tyr66-Gly67三个氨基酸残基通过环化・氧化,自发形成。该环化反应一般来说非常难进行,然而在GFP中形成了一种特殊的构象,因此能够很容易进行。

同样式诺贝尔奖得主Chalfie・Tsien等人发现了利用该发光蛋白进行荧光标记的方法,因此目前化学生物学中的荧光标记方法出现了爆发性的发展。

具体的应用实例请参考、「2008年诺比尔化学奖」。

 

関連文献

  1.  Shimomura, O. et al. J. Cell. Comp. Physiol. 1962, 59, 223. doi:10.1002/jcp.1030590302
  2.  (a) Tsien, R. Y.; Prasher, D. et al. Science 1996, 273, 1392. DOI: 10.1126/science.273.5280.1392 (b) Phillips, G. N. Jr. Nat. Biotechnol. 1996, 14, 1246. doi:10.1038/nbt1096-1246
  3.  Nienhaus, G. U. Angew. Chem. Int. Ed. EarlyView. doi:10.1002/anie.200804998

 

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LuWenjie

LuWenjie

京都大学药学博士,现某化学企业小职员,化学空间员工副代表,网页小编&翻译。

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