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绿色荧光蛋白(GFP) 的特性及其在分子生物学研究中 的应用课件
3 GFP的稳定性
❖ GFP荧光极其稳定,在荧光显微镜强光照射下,GFP抗光漂白(Photobleaching)能力比荧光素 (fluorescein)强[19]。特别在450~490 nm蓝光波长下更稳定,但在340~390 nm或395~440 nm范围内,仍会发生光漂白现象。GFP在不同物种中稳定性不同,在果蝇和斑纹鱼(Zebra fish)中极稳定;在大肠杆菌中会有光漂白;在线虫中10 mM的NaN3将加速光漂白。GFP需要 在氧化状态下产生荧光,强还原剂如5 mM Na2S2O4或2 mM FeSO4能使GFP转变为非荧 光形式,但一旦重新暴露在空气或氧气中,GFP荧光便立即得到恢复。而一些弱还原剂,如2% 巯基乙醇、10 mM DDT、10 mM还原谷胱甘肽、10 mM半胱氨酸等并不影响GFP荧光。 中度氧化剂对GFP荧光影响也不大,如生物材料的固定、脱水剂戊二酸或甲醛等,但GFP对 某些封片指甲油特别敏感,苯氧丙烷对GFP荧光也有影响。强氧化剂如1% H2O2,或硫氢基 试剂如1 mM DTNB会造成GFP不可逆性破坏[20]。大多数中等浓度的有机试剂不减弱GFP 荧光,但其最大吸收峰值会改变[21]。在高蛋白、高盐条件下,GFP通过疏水反应形成二聚体, 使470 nm吸收峰值下降近4倍。GFP很容易从细胞中分离并结晶[22]。在离体状态下,GFP 蛋白对热(70℃)、碱性、除垢剂、盐、有机溶剂和大多数普通蛋白酶(链霉蛋白酶Pronase 除外)有较强抗性[23]。GFP荧光在pH值为7~12时稳定,在pH值为5.5~7.0时开始受影响[24]。 在纳克级水平,SDS-聚丙烯酰胺电泳凝胶中仍能观察到GFP荧光。在高温、极端pH、或胍 基氯化物条件下,GFP会变性,荧光消失。一旦复性,荧光会部分恢复[25],但可能需要某些硫 醇类化合物的作用[26]。GFP在各种生物活体条件下表现稳定。例如氯霉素乙酰转移酶 (CAT)在生物体内很稳定,用35S-甲硫氨酸分别标记CAT和GFP,并转染玉米叶肉原生质体,用 放线菌酮处理原生质体,通过CAT检测,发现5~10μg/ml放线菌酮可完全抑制CAT在玉米原生 质体中的蛋白合成,但通过GFP观察,转染24小时后,仍未发现GFP荧光有明显减弱,仅有部分 GFP被放线菌酮降解。说明GFP在植物活体细胞中比CAT还要稳定[27]。此外,尽管GFP的 消光系数较低,但和荧光素一样,额定含量可高达80%。在荧光显微镜下,GFP融合蛋白的荧 光灵敏度远比荧光素标记的荧光抗体高,抗光漂白能力强,因此更适用于定量测定与分析。 但因为GFP不是酶,荧光信号没有酶学放大效果,因此GFP灵敏度可能低于某些酶类报告蛋 白。由于GFP荧光是生物细胞的自主功能,荧光的产生不需要任何外源反应底物,因此GFP 是迄今为止唯一一种活体报告蛋白,其作用是任何其它酶类报告蛋白无法比拟的。
绿色荧光蛋白(GFP) 的特性及其在分子生物学研究中 的应用教学资料
其稳定,在荧光显微镜强光照射下,GFP抗光漂白(Photobleaching)能力比荧光素 (fluorescein)强[19]。特别在450~490 nm蓝光波长下更稳定,但在340~390 nm或395~440 nm范围内,仍会发生光漂白现象。GFP在不同物种中稳定性不同,在果蝇和斑纹鱼(Zebra fish)中极稳定;在大肠杆菌中会有光漂白;在线虫中10 mM的NaN3将加速光漂白。GFP需要 在氧化状态下产生荧光,强还原剂如5 mM Na2S2O4或2 mM FeSO4能使GFP转变为非荧 光形式,但一旦重新暴露在空气或氧气中,GFP荧光便立即得到恢复。而一些弱还原剂,如2% 巯基乙醇、10 mM DDT、10 mM还原谷胱甘肽、10 mM半胱氨酸等并不影响GFP荧光。 中度氧化剂对GFP荧光影响也不大,如生物材料的固定、脱水剂戊二酸或甲醛等,但GFP对 某些封片指甲油特别敏感,苯氧丙烷对GFP荧光也有影响。强氧化剂如1% H2O2,或硫氢基 试剂如1 mM DTNB会造成GFP不可逆性破坏[20]。大多数中等浓度的有机试剂不减弱GFP 荧光,但其最大吸收峰值会改变[21]。在高蛋白、高盐条件下,GFP通过疏水反应形成二聚体, 使470 nm吸收峰值下降近4倍。GFP很容易从细胞中分离并结晶[22]。在离体状态下,GFP 蛋白对热(70℃)、碱性、除垢剂、盐、有机溶剂和大多数普通蛋白酶(链霉蛋白酶Pronase 除外)有较强抗性[23]。GFP荧光在pH值为7~12时稳定,在pH值为5.5~7.0时开始受影响[24]。 在纳克级水平,SDS-聚丙烯酰胺电泳凝胶中仍能观察到GFP荧光。在高温、极端pH、或胍 基氯化物条件下,GFP会变性,荧光消失。一旦复性,荧光会部分恢复[25],但可能需要某些硫 醇类化合物的作用[26]。GFP在各种生物活体条件下表现稳定。例如氯霉素乙酰转移酶 (CAT)在生物体内很稳定,用35S-甲硫氨酸分别标记CAT和GFP,并转染玉米叶肉原生质体,用 放线菌酮处理原生质体,通过CAT检测,发现5~10μg/ml放线菌酮可完全抑制CAT在玉米原生 质体中的蛋白合成,但通过GFP观察,转染24小时后,仍未发现GFP荧光有明显减弱,仅有部分 GFP被放线菌酮降解。说明GFP在植物活体细胞中比CAT还要稳定[27]。此外,尽管GFP的 消光系数较低,但和荧光素一样,额定含量可高达80%。在荧光显微镜下,GFP融合蛋白的荧 光灵敏度远比荧光素标记的荧光抗体高,抗光漂白能力强,因此更适用于定量测定与分析。 但因为GFP不是酶,荧光信号没有酶学放大效果,因此GFP灵敏度可能低于某些酶类报告蛋 白。由于GFP荧光是生物细胞的自主功能,荧光的产生不需要任何外源反应底物,因此GFP 是迄今为止唯一一种活体报告蛋白,其作用是任何其它酶类报告蛋白无法比拟的。
绿色荧光蛋白gfp标记方法参考PPT
结果，并记录
2021/5/9
5
二.X-3感受态细胞的制备
1.从LB固体平板上挑取新鲜的x-3菌株单菌落于 50 ml LB液体培养基中，30℃，170 r/min 振荡 培养过夜，按照 1%接种比例接入100 ml LB液 体培养基中，30℃，170 r/min 振荡培养，每1 h 测定1 次 OD600
3.电转仪：伯乐MicroPulser电穿孔仪 4.立体荧光显微镜：（Leica MZ12）为瑞士莱卡仪器公司产品 5.荧光显微镜：ECLIPSE 80i高级研究型显微镜 6.离心机：EPPENDORF 7.凝胶成像仪：BIO-RAD Universal Hood Gel-Doc UV Imaging 8.质粒DNA：购自AxyGEN生产的AxyPrep质粒DNA
2
GFP标记
菌落观察
2021/5/9
油镜观察
3
本实验所需的的材料
1.LB培养基：蛋白胨 10g，NaCl 10 g，酵母浸膏5 g，蒸馏水 1000ml，pH 7.0 2.抗生素壮观霉素（Spectinomycine Spe）购自Sigma公司 3.PEB洗涤液：蔗糖93.1g， MgCl2 0.2g，KH2PO4 0.953g,H2O 1000ml, pH 7.4
System
2021/5/9
4
一.gfp质粒的提取
1.先在卡那培养基上过夜培养菌液，然后提取该菌液进行实验
2.按照AxyGEN生产的AxyPrep质粒DNA说明书上的方法进行相 关操作
3.采用1%琼脂糖凝胶电泳进行质粒DNA检测 a.凝胶制备：琼脂糖 （1g）+TAE（100ml） → 微波滴在制胶板上，同时做mark对照 c.140v，30min d.电泳结束后，用紫外凝胶成像仪和紫外凝胶成像系统观察
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二.X-3感受态细胞的制备
1.从LB固体平板上挑取新鲜的x-3菌株单菌落于 50 ml LB液体培养基中，30℃，170 r/min 振荡 培养过夜，按照 1%接种比例接入100 ml LB液 体培养基中，30℃，170 r/min 振荡培养，每1 h 测定1 次 OD600
3.电转仪：伯乐MicroPulser电穿孔仪 4.立体荧光显微镜：（Leica MZ12）为瑞士莱卡仪器公司产品 5.荧光显微镜：ECLIPSE 80i高级研究型显微镜 6.离心机：EPPENDORF 7.凝胶成像仪：BIO-RAD Universal Hood Gel-Doc UV Imaging 8.质粒DNA：购自AxyGEN生产的AxyPrep质粒DNA
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GFP标记
菌落观察
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油镜观察
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本实验所需的的材料
1.LB培养基：蛋白胨 10g，NaCl 10 g，酵母浸膏5 g，蒸馏水 1000ml，pH 7.0 2.抗生素壮观霉素（Spectinomycine Spe）购自Sigma公司 3.PEB洗涤液：蔗糖93.1g， MgCl2 0.2g，KH2PO4 0.953g,H2O 1000ml, pH 7.4
System
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一.gfp质粒的提取
1.先在卡那培养基上过夜培养菌液，然后提取该菌液进行实验
2.按照AxyGEN生产的AxyPrep质粒DNA说明书上的方法进行相 关操作
3.采用1%琼脂糖凝胶电泳进行质粒DNA检测 a.凝胶制备：琼脂糖 （1g）+TAE（100ml） → 微波滴在制胶板上，同时做mark对照 c.140v，30min d.电泳结束后，用紫外凝胶成像仪和紫外凝胶成像系统观察
绿色荧光蛋白(GFP)PPT课件
他与Tulle Hazelrigg结了婚。 她后来加入了哥大。她允许他引用 她在"Green Fluorescent Protein as a Marker for Gene Expression"上的未发表研究，条件 是他在一个月的时间内煮咖啡、做 饭、每晚倒垃圾。
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8
2008年诺贝尔化学奖获得者
C:\Users\Administrator\Desktop\分子细胞\钱永健希望更多中 国青年投身基础研究_标清.mp4
.
2
2008年诺贝尔化学奖获得者
下村修
1928年出生于日本京都市， 毕业于名古屋大学，是日本化 学家、海洋生物学。
1960年开始，在美国普林 斯顿大学学者约翰逊的邀请下 ，前往美国，先后在普林斯顿 大学、波士顿大学和麻省伍兹 霍尔海洋生物实验所工作。
.
3
2008年诺贝尔化学奖获得者
下村修
1961年，下村修等人从大量的多管水 母属中分离了水母素及腔肠素。他们发现 生物发光是由钙离子引发的。这项研究开 展了对绿色荧光蛋白的研究。
1962年，他从一种水母中发现了荧光 蛋白，被誉为生物发光研究第一人。
维多利亚多管发光水母能够放出蓝色的荧光。这是 透过快速释放与水母素相互作用的钙离子（Ca2+）生 成的。所放出的蓝光会被绿色荧光蛋白转变为绿光。水 母素和绿色荧光蛋白都是生物学研究的重要工具。
C:\Users\Administrator\Desktop\分子细胞\机制.mp4 C:\Users\Administrator\Desktop\分子细胞\TED.mp4
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20
绿色荧光蛋白的应用前景
肿瘤切除手术的现状： 凭借医生经验，难以根除，容易残留 ，容易转移。
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2008年诺贝尔化学奖获得者
C:\Users\Administrator\Desktop\分子细胞\钱永健希望更多中 国青年投身基础研究_标清.mp4
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2008年诺贝尔化学奖获得者
下村修
1928年出生于日本京都市， 毕业于名古屋大学，是日本化 学家、海洋生物学。
1960年开始，在美国普林 斯顿大学学者约翰逊的邀请下 ，前往美国，先后在普林斯顿 大学、波士顿大学和麻省伍兹 霍尔海洋生物实验所工作。
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2008年诺贝尔化学奖获得者
下村修
1961年，下村修等人从大量的多管水 母属中分离了水母素及腔肠素。他们发现 生物发光是由钙离子引发的。这项研究开 展了对绿色荧光蛋白的研究。
1962年，他从一种水母中发现了荧光 蛋白，被誉为生物发光研究第一人。
维多利亚多管发光水母能够放出蓝色的荧光。这是 透过快速释放与水母素相互作用的钙离子（Ca2+）生 成的。所放出的蓝光会被绿色荧光蛋白转变为绿光。水 母素和绿色荧光蛋白都是生物学研究的重要工具。
C:\Users\Administrator\Desktop\分子细胞\机制.mp4 C:\Users\Administrator\Desktop\分子细胞\TED.mp4
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绿色荧光蛋白的应用前景
肿瘤切除手术的现状： 凭借医生经验，难以根除，容易残留 ，容易转移。
绿色荧光蛋白标记亚细胞定位最全PPT
荧光蛋白标记细胞定位
将目的基因与绿色荧光蛋白基因（EGFP）融合，通过绿色 (1) 蛋白荧荧光光细胞蛋定位白的荧光效应以对目的蛋白进行亚细胞定位
一直以来，人们已经掌握一些方法以评价蛋白的化学和物理状态
目的蛋白基因 终止子 (但2)是酵存母在双一杂些限交基，制础免的性疫问共内题沉，切淀如，酶何荧直位光接共点理振解能蛋量白转在移细胞内的的生物活性，因此，我们需要在活细胞体内检测这些蛋白，以利用了解以下
胞中的定位，如有必要需进行亚细胞组分的染色，例 如细胞核染色（一般可用PI, DAPI或Hochist);内质网染 色或线粒体染色。
绿色荧光蛋白标记亚细胞定位
问 理状态
但是存在一些基础的问题，如何直接理解蛋白在细胞内的 的生物活性，因此，我们需要在活细胞体内检测这些蛋白， 以利用了解以下信息
1. 目的蛋白定位在什么地方? 2. 目的蛋白与哪些其他蛋白相互作用 这些问题能够通过以下实验揭示 (1) 蛋白荧光细胞定位 (2) 酵母双杂交，免疫共沉淀，荧光共振能量转移
荧但信光是息亚 存细在胞一定些位基的础设的备问题: 激，光如共何聚直焦接显理微解镜蛋白在细胞内的的P生物活性，E因G此F，P我们需要在活细胞体Ta内r检g测et这些蛋白，以利用了解以下
这些问题能够通过以下实验揭示 将目的基因与EGFP基因融合（在哺乳动物细胞中，一般选用pEGFP系列质粒载体） 一直以来，人们已经掌握一些方法以评价蛋白的化学和物理状态 荧光亚细胞定位的设备: 激光共聚焦显微镜
Linker (poly-G) 激(1)光蛋共白聚荧焦光显细微胞镜定的位优点是其能剔除非焦平面来源的任意光线。
这将些目问 的题基能因够与通EG过F以P基下因实融验合揭（示在哺乳动物细胞中，一般选用pEGFP系列质粒载体） 激克光隆共 目聚的焦基显因微的镜开的发优阅点读是框其能剔除非焦平面来源的任意光线。 (荧2)光酵亚母细双胞杂定交位，的免设疫备共: 沉激淀光，共荧聚光焦共显振微能镜量转移
大学精品课件：2015年第05讲+GFP绿色荧光蛋白
4
5
下村修从大量的维多 利亚水母中分离出的 蛋白，在UV照射下 发出绿色荧光
水母素与钙离子结合-发出蓝光 蓝光被GFP吸收，发出荧光
6
钱永健，Roger Tsien
Professor，美国科学院院士 Department of Chemistry, UCSD
主要贡献: 系统地研究了绿色荧光蛋白的工作原理， 并对它进行了大刀阔斧的化学改造， 不但大大增强了它的发光效率， 还发展出了红色、蓝色、黄色、青色荧光蛋白
12
Chalfie，查尔非
Professor, Columbia University
线虫体内表达了绿色荧光蛋白
13
14
荧光蛋白的结构解析
15
维多利亚水母GFP由238个AA组成，分子量约27kD
16
17
Topology structure (拓扑结构分析）
18
荧光生色AA为65,66,67
33
GFP用于药物筛选
34
GFP用于肿瘤研究
35
GFP用于细胞定位研究
36
37
利用GFP观察病毒入侵宿主
38
39
40
41
42
43
可用于检测重金属离子污染
44
45
46
中国首例有GFP转基因荧光猪
47
48
能发绿色荧光的油菜(UV light)
49
GFP“调色板”
50
51
“Methods for tumor diagnosis and therapy” US Patent 20030021791
55
计算机辅助设计的探针分子
Extracellular PAP (Prostatic Acid Phosphatase)
5
下村修从大量的维多 利亚水母中分离出的 蛋白，在UV照射下 发出绿色荧光
水母素与钙离子结合-发出蓝光 蓝光被GFP吸收，发出荧光
6
钱永健，Roger Tsien
Professor，美国科学院院士 Department of Chemistry, UCSD
主要贡献: 系统地研究了绿色荧光蛋白的工作原理， 并对它进行了大刀阔斧的化学改造， 不但大大增强了它的发光效率， 还发展出了红色、蓝色、黄色、青色荧光蛋白
12
Chalfie，查尔非
Professor, Columbia University
线虫体内表达了绿色荧光蛋白
13
14
荧光蛋白的结构解析
15
维多利亚水母GFP由238个AA组成，分子量约27kD
16
17
Topology structure (拓扑结构分析）
18
荧光生色AA为65,66,67
33
GFP用于药物筛选
34
GFP用于肿瘤研究
35
GFP用于细胞定位研究
36
37
利用GFP观察病毒入侵宿主
38
39
40
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43
可用于检测重金属离子污染
44
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中国首例有GFP转基因荧光猪
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能发绿色荧光的油菜(UV light)
49
GFP“调色板”
50
51
“Methods for tumor diagnosis and therapy” US Patent 20030021791
55
计算机辅助设计的探针分子
Extracellular PAP (Prostatic Acid Phosphatase)
GFP绿色荧光蛋白课件
Orthotopic transplantation of intact tissue Metastatic sites
lymph nodes liver lung pancreas adrenal gland kidney peritoneum Green Fluorescent Protein expression
为此,Yang 等在欲检测的器官做一个可逆性的皮瓣,观察时打开 皮瓣,建立一条荧光通路,大大提高了检测的敏感性,从而可检测出 脑内、肝内单个肿瘤细胞,以及由数个肿瘤细胞形成的肺内微小 瘤灶。
GFP绿色荧光蛋白
近年来，随着研究的进一步深入，有 越来越多的模型用于研究。
Bladder cancer models Features
GFP绿色荧光蛋白
为了克服上述缺陷,Yang 等建立了一 种在活体内可连续、重复、动态观察 肿瘤细胞生长及瘤体形成过程的方法。
GFP绿色荧光蛋白
GFP绿色荧光蛋白
External whole-body images of the BxPC-3-GFP primary tumor compared with internal images. A, fluorescent images of the primary pancreatic tumor (P), omental (O), bowel (B), and spleen (S) metastases. B, an image of the same mouse after laparotomy internally localized the external images of metastatic tumors.
研究肿瘤生长、浸润和转移的传统方法是将载瘤动物分阶段处 死,做成光学或免疫组化切片进行观察,或采用CT、ECT、MRI、 PET 等影像仪器进行检测。为了详细了解肿瘤的生物学行为特 征,即使使用大量的动物和昂贵的设备,也难以对肿瘤细胞的生长、 瘤体形成过程进行连续、动态的观察。
lymph nodes liver lung pancreas adrenal gland kidney peritoneum Green Fluorescent Protein expression
为此,Yang 等在欲检测的器官做一个可逆性的皮瓣,观察时打开 皮瓣,建立一条荧光通路,大大提高了检测的敏感性,从而可检测出 脑内、肝内单个肿瘤细胞,以及由数个肿瘤细胞形成的肺内微小 瘤灶。
GFP绿色荧光蛋白
近年来，随着研究的进一步深入，有 越来越多的模型用于研究。
Bladder cancer models Features
GFP绿色荧光蛋白
为了克服上述缺陷,Yang 等建立了一 种在活体内可连续、重复、动态观察 肿瘤细胞生长及瘤体形成过程的方法。
GFP绿色荧光蛋白
GFP绿色荧光蛋白
External whole-body images of the BxPC-3-GFP primary tumor compared with internal images. A, fluorescent images of the primary pancreatic tumor (P), omental (O), bowel (B), and spleen (S) metastases. B, an image of the same mouse after laparotomy internally localized the external images of metastatic tumors.
研究肿瘤生长、浸润和转移的传统方法是将载瘤动物分阶段处 死,做成光学或免疫组化切片进行观察,或采用CT、ECT、MRI、 PET 等影像仪器进行检测。为了详细了解肿瘤的生物学行为特 征,即使使用大量的动物和昂贵的设备,也难以对肿瘤细胞的生长、 瘤体形成过程进行连续、动态的观察。
GFP-绿色荧光蛋白课件PPT
可以提高GFP在实际应用中的表现。
05
gfp在生物技术中的应用
示踪和标记技术
1 2 3
细胞内定位
利用绿色荧光蛋白的特性，可以将其与目标蛋白 融合，通过观察荧光信号，确定目标蛋白在细胞 内的位置和动态变化。
病毒追踪
在病毒研究中，绿色荧光蛋白可以标记病毒，通 过观察荧光信号，追踪病毒在细胞内的复制和传 播过程。
稳定性好
gfp具有较好的热稳定性和化学稳 定性，能够在较为极端的环境条 件下保持较为稳定的荧光特性。
03
gfp的表达和纯化
在大肠杆菌中表达gfp
01
02
03
表达系统
使用pET系列载体，将目 的基因插入到载体中，通 过转化到大肠杆菌中实现 表达。
表达条件
通过调节温度、诱导剂浓 度等条件，控制目的基因 的表达量。
提高荧光强度
总结词
通过定点突变技术，对绿色荧光蛋白（GFP）的关键氨基酸进行改造，以提高其荧光强 度。
详细描述
在野生型GFP中，存在一些关键的氨基酸残基，如色氨酸、酪氨酸和组氨酸等，它们对 荧光强度起着重要作用。通过将这些氨基酸替换为发光能力更强的氨基酸，如荧光素、
雷氯毒素等，可以显著提高GFP的荧光强度。
海洋生物学
用于研究海洋生物的行为、生态和 生物发光现象等。
gfp在科学研究中的重要性
gfp作为重要的生物标记工具， 为科学研究提供了可视化手段， 使得科学家能够直观地观察和了 解细胞和生物体内的动态变化。
gfp的应用促进了跨学科的合作 与交流，推动了生命科学领域的
发展。
gfp的成功应用证明了基因工程 技术的巨大潜力和价值，为未来 的科技发展提供了新的思路和方
THANKS
05
gfp在生物技术中的应用
示踪和标记技术
1 2 3
细胞内定位
利用绿色荧光蛋白的特性，可以将其与目标蛋白 融合，通过观察荧光信号，确定目标蛋白在细胞 内的位置和动态变化。
病毒追踪
在病毒研究中，绿色荧光蛋白可以标记病毒，通 过观察荧光信号，追踪病毒在细胞内的复制和传 播过程。
稳定性好
gfp具有较好的热稳定性和化学稳 定性，能够在较为极端的环境条 件下保持较为稳定的荧光特性。
03
gfp的表达和纯化
在大肠杆菌中表达gfp
01
02
03
表达系统
使用pET系列载体，将目 的基因插入到载体中，通 过转化到大肠杆菌中实现 表达。
表达条件
通过调节温度、诱导剂浓 度等条件，控制目的基因 的表达量。
提高荧光强度
总结词
通过定点突变技术，对绿色荧光蛋白（GFP）的关键氨基酸进行改造，以提高其荧光强 度。
详细描述
在野生型GFP中，存在一些关键的氨基酸残基，如色氨酸、酪氨酸和组氨酸等，它们对 荧光强度起着重要作用。通过将这些氨基酸替换为发光能力更强的氨基酸，如荧光素、
雷氯毒素等，可以显著提高GFP的荧光强度。
海洋生物学
用于研究海洋生物的行为、生态和 生物发光现象等。
gfp在科学研究中的重要性
gfp作为重要的生物标记工具， 为科学研究提供了可视化手段， 使得科学家能够直观地观察和了 解细胞和生物体内的动态变化。
gfp的应用促进了跨学科的合作 与交流，推动了生命科学领域的
发展。
gfp的成功应用证明了基因工程 技术的巨大潜力和价值，为未来 的科技发展提供了新的思路和方
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用荧光蛋白在鼠脑中绘制的油画
3.3 小动物体内恶性肿瘤生长过程及药物作用效果 的实时光学成像监测：
No Image
(a) 整体荧光成像系统示意图．(b)整体荧光成像监测2 胰腺癌细胞(表达红色荧光蛋白)的生长以及治疗效果．肿 瘤细胞种植后10，17，24，48 和56 天分别进行成像．粗箭头表示原位灶．细箭头表示转移灶．与对照组进行 比， 药物部分抑制原位灶和转移灶的生长，而 药物则在一个月内大大抑制肿瘤的生长，但是一个月之后，继
2. 发光机制： 生色团是由其中的三件下 不能形成荧光．生色团通过66 的脱质子 (酚盐)和质子化状态(羟酚基)的转换决定荧光发射。
生色团的66 和67 相对比较保守，而65相对易变，因此可用其他氨基酸替 换。
3. 典型应用：
3.1 技术 ——活细胞内基因表达及蛋白质-蛋白质相互作用的光学成像与可视化
R
C
Y
C
3.2 不同神经元的多色标记与光学成像:
结合其他颜色荧光蛋白，比如红色荧光 蛋白，可对同一个细胞的不同细胞器和不同 细胞进行标记．其中最具代表性的实验莫过 于2007 年的“脑虹”。
哈佛大学的研究人员通过转基因技术将 不同光谱的荧光蛋白基因整合进实验老鼠的 基因组，并且只让它们在老鼠脑神经元表 达．
谢谢！
绿色荧光蛋白
化 基：张 赫 学 号：2
2008年，诺贝尔化学奖：
Y.
目录：
发
典
结
光
型
展
构
机
应
望
制
用
1. 绿色荧光蛋白的结构：
: 分子量27 238个氨基酸残基 11个β折叠 位于圆桶中央的α螺 旋含有一个含6肽组 成的发光中心
N端 C端
β1 β2 β3 β11 β10 β7 β8 β9 β4 β5 β6
4. 展望：
一个好的荧光蛋白需具备以下几个特点：抗酸、抗漂白、亮度高(消光系数 与量子产率乘积)、成熟快及单体结构．
荧光蛋白有三个方向值得重点深入研究： a.利用 的新方法继续筛选其他耐漂白的荧光蛋白． b.开发红移的荧光蛋白，尤其是近红外蛋白，为小动物荧光成像提供更深的 成像深度(根据生物组织中的光子传输规律，近红外光传输路径相对较长)． c. 筛选 位移大的荧光蛋白．