绿色荧光蛋白的发现、表达和发展

ACTABIOPHYSICASINICAVol.24No.6Dec.2008，(QsamuShimomura)、·(MartinChalfie)(RoserYTsien)2008。20，、。20：，。20，，。，，、。，，、，。，。，21，（greenfluorescentprotein，GFP），“GFP”，。GFP，、、、、、、，。，GFP。pH、GFP。GFP。GFP，GFP，。，GFP，。，GFP，。GFP、、。，：1）GFP；2）GFP；3）GFP；4）GFP；5）GFP；6）GFP。2008。1GFP（GFP），MorinHastings,238。GFP65～67（Ser-Tyr-Gly）———（1）。GFP400nm，470nm，505nm，540nm（2）。———、M覽nsEhrenberg(DepartmentofCellandMolecularBiology,BMC,UppsalaUniversity,Sweden)，（）（）6———、3GFP。α-4，GFPSer65-Tyr66-Gly67HORNNHNHOOOOHTyr66Gly67orotherunfolded/denaturedconformationSerorThr65(R=HorMe)folding(t1/2~10min)HOOOHNHONHNHOHHORcyclizationdchydrationt1/2－3minforcyclization+dehydrationNHHNROOHOHNOONNOOHRHONHOONNROHNHHOt1/2－19~83minaerialoxidationO2H2O2?GFP11β-，α-（3）。α-，（1，3）。β-α-。NCGFP，N2，C6。，3。GFP，Ser65-Tyr66-Gly67(4，)。GFP，(4，)，Gly67Ser65,(4，)(4，)。，GFP。，66αβ，(4，)，GFP。GFP，。GFP，，GFP，GFP，、。，GFP，。GFP，GFP，，。2GFP（）（）(TsienR.AnnuRevBiochem,1998,67:509~544)1.00.80.60.40.20300400500600ONNHONNOO－42320083GFPGFP，，GFP。，FRET、(fluorescencecorrelationspectroscopy，FCS)、(fluorescencecrosscorrelationspectroscopy，FCCS)、(fluorescencerecoveryafterphoto-bleaching，FRAP)，GFP。，(fluorescencelife-timeimaging，FLIM)、(photo-activationlocalizationmicroscopy，PALM)GFP。，，GFP。1992，GFP20000，。GFP，GFP。GFPGFP，、。GFP，。2GFP，GFP。：1），(1），，；2），，，；3）GFP，；4）；5）；6）GFP。，GFP。，GFP。（fluorescenceresonanceenergytransfer，FRET），，。FRET100魡，GFP。GFP。，GFP，———，,GFP。(Antozoans)GFP，，。2002，GFP5。GFP，。5GFP(MatzMV,etal.Bioessays,2002,24:953~959)Cyan-greenclusterC-GFP(1)GFPY-GFP(2)Orange-redclusterhcriCP(4)cglgCP(4)gtenCP(4)asulCP(3)rfloRFPzoan2RFPmcavRFPDSRedcis2RFPzoanYFPrfloGFPmcavGFPdis3GFPrmueGFPdendGFPptilGFPscubGFP1&2zoanGFPclavGFPdstrGFPamajGFPcgigGFPasulGFPhcriGFPB-GFP(1)400450500550600750nm4246———、6GFPMinC(MinD)(DavidFange,Uppsala,unpublisheddataobtainedinthelaboratoryofJ.PaulssoninHarvard,Med.School)。：。5GFP-MinC：(，2，3，4)，(，1，2，3，4)。，MinC。，MinD，6，MinDE。，GFP，、。，。GFP、，。GFP。，，，；，，。GFP，。，,。GFP，GFPGFP。，FRET。GFP。GFP，GFP，，GFP。FCCS。GFP，，。GFP。GFP。、。GFP，。，，。，GFP。GFP，pH、Ca2+。，GFP，。4GFP。DavenportNicol。1960，OsamuShimomuraFrankJohnson，。Shimomura，YHirata(Cypridina)。。，(aequorin)，Ca2+。，，。，4252008Shimomura。，Shimomura，(λmax=470)GFP(λexmax=460nm)，GFP510nm(λemmax508～515nm)。，，：GFP,。，FRET，GFP。Shimomura（1974），GFP，GFP。Shimomura，，GFP，。GFP，，。，（1）。GFP，CodyGFP。，Shimomura。SerGly（1）。，ShimomuraGFP，GFP，，。,FRETGFP，。，GFP。，Shimomura，GFP10。5GFPMJCormierDouglasPrasher，。cDNA，PrsherGFPDNAGFP。，168(ORF)，。，GFP(1)。cDNA，GFP，238，65～67Ser-Tyr-Gly。GFP，，GFP，。，Prasher：“GFP。，GFP，。”Prasher、WardGFP。，Shimomura，，（1）。Shimomura，Ser65Gly67。GFP，GFPSer-Tyr-GlyGFP。：“。，。”GFP，，,GFP。MartinChalfieSidneyBrenner(2002)，———4266———、7(C.elegans)GFP。ALMRPLMR，。。。ALMR()；(ChalfieM,etal.Science,1994,263:802~805)ALMRPLMR(C.elegans)。SBrennerGFP，。ChalfieGFP，。，Prasher，PrasherGFP(gfp)，。GFP，。(sixtouchreceptorneurons)β-。Chalfiegfp，GFP。19939，Chalfie《》GFP，942。，199310WormBreeder'sGazette“”,。：“(，GFP)，()。GFP。，GFPlacZ，。”GFP，RogerTsien(Sacharomycescerevisiae)，LaniniMackeon(Ibid)。，(Drosophilamelanogaster)，GFP。GFP，GFPGFP，GFP。，GFP。，MartinChalfieDouglasPrashergfp,GFP，。,GFP，。6GFPGFPRogerTsiengfp，，，GFP。，，，GFP。Tsien，GFP，。，GFP，GFP。(4)。，GFP，，GFP(2)。GFP，。，TsienGFP42720089DsRed(ShanerNC,etal.NatureMethods,2005,2(12):905~909)，GFP，，，(6)。，RemingtonTsienYangGFP，。GFP，Tsien。DsRed，Lukyanov。TsienDsRed。，GFP，DsRed。DsRed。TsienDsRed。TsienShaner。8DsRed。9。8DsRed。(A)；(B)DsRed(ShanerNC,etal.NatureBiotechnology,2004,22:1567~1572)mRFP1Q66MT147SmRFP1.1Q66MGFP-izedN/Ctermdimer2T1DsReddTomatoAY678268tdTomatoAY678269M66CQ213LV71M182KGFP-izedN/CtermNNMAins.Y67WT195VM66TmOFP.T.8L83FS62TQ64NQ213LT41FmOrangeAY678265mStrawberryAY678266mTangerineAY6782701197EGFP-izedN/CtermNNMAins.mRFP1.4mBananaAY678267M163QT195VmCherryAY678264AY678271mHioneydewtdimer2(12)(A)(B)5555555555555555115115115115115115115115175175175175175175175175225225231231225231231225DsRedmRFP1mCherrymStrawberrymTangerinemOrangemBananamHoneydewDsRedmRFP1mCherrymStrawberrymTangerinemOrangemBananamHoneydewDsRedmRFP1mCherrymStrawberrymTangerinemOrangemBananamHoneydewDsRedmRFP1mCherrymStrawberrymTangerinemOrangemBananamHoneydew4286———、RogerTsien，、、。，GFP、(CaM)、、(M13)GFP。，M13，GFP，FRET。，FRET。，RogerTsienGFP。GFP，，、，。RogerTsienGFPGFP，“”。429