绿色荧光蛋白
绿色荧光蛋白简述
四、骨
架和 细胞 分裂
1、酵母菌内SPB 和微管动力学 2、酵母菌中肌动蛋白的动力 3、果蝇中MEI-S332蛋白 4、网丙菌属细胞骨架动力,细 胞运动,趋化作用,细胞骨架 动力,细胞动力
网丙菌属中细胞骨架 动力和细胞运动.gif
12
五、 在其 他方 面的 应用
1、在肿瘤发病机制研究 中的应用 2、在信号转导中的应用 3、在生物防治中的应用 4、在生态学中的应用 5、目的基因的功能研究 6、作为报告基因构建基 因工程载体 7、神经生物学等
•⑥增加荧光强度和热稳定性,促进了生色 团的折叠,其荧光特性也得到了改善。 •因为GFP分子质量小,能够在异源细胞中稳 定表达并发射荧光,不需要任何辅助因子参 加,对细胞没有毒性,因而将会得到广泛应 用。随着人们对GFP的基础理论研究的进一 步深入和新型突变体的不断出现,有理由相 信GFP将会绿色荧光蛋白(GFP)
—21世纪的显微镜
绿色萤光蛋白 (green fluorescent protein)
基本介绍
GFP性质
GFP应用
应用前景
3
基本介绍
• 绿色荧光蛋白(green fluor escent protein),简称GFP, 是一种化学性能稳定的小分 子蛋白质(分子质量为26kD a,由238个氨基酸构成 ) 在蓝色波长范围的光线激发 下,会发出绿色萤光 • 1962年由下村修等人,在维 多利亚多管水母(Aequorea vi 囊运输
三 、 发 育 生 物 学
1、用GFP显示小囊运输 2、用GFP观察TGN运输 3、细胞骨架动力学和胞内运输
1、用GFP观察线虫的神经发育 2、分析果蝇神经发育的不对称性细胞 分裂 3、用GFP观察网丙菌属的形态发生学 4、 GFP在小鼠发育中的标记方法
gfp绿色荧光蛋白序列_概述及解释说明
gfp绿色荧光蛋白序列概述及解释说明1. 引言1.1 概述GFP(绿色荧光蛋白)是一种具有独特发光特性的蛋白质,被广泛应用于细胞和分子生物学领域。
其绿色荧光可以通过外源激活而观察到,使得科学家们能够可视化细胞内发生的过程,并实时跟踪靶标分子的定位与转移。
GFP的序列是理解其结构、功能以及应用关键的基础。
1.2 文章结构本文将从多个方面对GFP绿色荧光蛋白序列进行概述及解释说明。
首先,我们将介绍GFP的历史和发现过程,以及其在现代生物学中的重要性。
随后,我们将详细探讨GFP序列的组成和编码基因信息,并解析与功能相关性方面的研究进展。
最后,我们将阐述GFP序列在生物学研究中的广泛应用,并就目前存在的问题和未来发展进行思考。
1.3 目的本文旨在提供有关GFP绿色荧光蛋白序列的全面概述及解释说明,深入探讨其组成、结构、功能和应用,并对其未来发展进行展望。
通过本文的阐述,读者将能够更好地理解和应用GFP序列在生物学领域中的价值,为相关研究提供指导和启示。
同时,我们也希望通过此文促进对GFP技术的探索和创新,推动生物科学的不断发展。
2. GFP绿色荧光蛋白序列概述2.1 GFP简介GFP(Green Fluorescent Protein)绿色荧光蛋白是一种来自于海洋水母的蛋白质。
它的主要特点是能够发出绿色荧光,并且在非生物致死条件下仍然保持稳定。
由于这些特性,GFP成为了生物学领域中一种广泛使用的标记工具。
2.2 GFP的发现历程GFP最早是在1960年代末期由奥斯汀·盖因斯、罗德南·麦迪安和道格拉斯·普里肯特等科学家在研究水母Aequorea victoria时发现的。
他们观察到当GFP暴露在紫外线下时会发出绿色荧光,并且将其提取出来进行进一步研究。
随后,科学家们发现GFP能够自身形成一个染色体,而不需要其他辅助物质。
2.3 GFP的结构特征GFP的序列长约238个氨基酸残基,具有高度保守性。
dfhbi 1t类绿色荧光蛋白
绿色荧光蛋白(Green Fluorescent Protein,GFP)是一种具有绿色荧光的蛋白质,广泛应用于生物学领域的标记和成像技术中。
绿色荧光蛋白的研究和应用已经成为生命科学领域中的热点和前沿课题。
在这篇文章中,我们将深入探讨绿色荧光蛋白的种类、结构、功能和应用。
1. 绿色荧光蛋白的种类绿色荧光蛋白是由Aequorea victoria(水母)发光器官中分离出来的一种蛋白质。
根据不同的来源和结构特点,绿色荧光蛋白可以分为多种类别,包括标准GFP、改良GFP、超变荧光蛋白和环状GFP等。
每种类型的绿色荧光蛋白都具有不同的荧光特性和适用范围。
2. 绿色荧光蛋白的结构绿色荧光蛋白的结构是其功能的基础。
它是一个由238个氨基酸组成的蛋白质,包括一个β桶结构和一个共轭双键序列。
在特定的条件下,它可以通过自发性氧化反应形成荧光色团,并发出绿色的荧光。
绿色荧光蛋白的结构和光学特性为其在生物标记和成像领域的应用奠定了基础。
3. 绿色荧光蛋白的功能作为一种生物标记物,绿色荧光蛋白的主要功能是在转基因生物中标记特定的细胞、器官或组织,以便于研究者对其进行观察和分析。
通过转基因技术,研究人员可以将绿色荧光蛋白基因导入到目标生物体中,从而实现对其活体成像和实时监测。
绿色荧光蛋白在蛋白质定位、蛋白质-蛋白质相互作用和基因表达调控等方面也发挥着重要作用。
4. 绿色荧光蛋白的应用绿色荧光蛋白的广泛应用领域包括但不限于以下几个方面:a. 细胞成像与实时监测:通过转基因技术将绿色荧光蛋白标记到感兴趣的细胞中,可以实现对其活体成像和实时监测,从而揭示生物体内细胞的运动、分化和凋亡等过程。
b. 蛋白质定位与跟踪:通过融合绿色荧光蛋白与感兴趣蛋白质,可以实现对蛋白质在生物体内的定位与跟踪,从而研究其功能和代谢途径。
c. 蛋白质-蛋白质相互作用研究:利用双融合蛋白技术或FRET技术,可以实现对蛋白质-蛋白质相互作用的实时观察和分析,为研究蛋白质分子机制提供了有力工具。
绿色荧光蛋白(GFP)
1994年起,钱永健开始研究GFP, 改进GFP的发光强度,发光颜色(发 明变种,多种不同颜色),发明更多 应用方法,阐明发光原理。世界上应 用的FP,多半是他发明的变种。他的 专利有很多人用,有公司销售。
2008年诺贝尔化学奖获得者
大 家 好
了不起的绿色荧光蛋白(GFP)
By: 药剂121
前言
2008年10月8日,诺贝尔化学奖揭晓。日本科学家 下村修、美国科学家马丁•查尔非和钱永健因发现和改 造绿色荧光蛋白(GFP)而获奖。GFP大家都不陌生, 细胞中散发着点点绿光,煞是好看。1962年被发现, 1992年被克隆,中间隔了30年。而在最近十几年它才 在生物界中被广泛应用。
3.作为荧光靶使用方便,可直接用于活体测定
绿色荧光蛋白的应用前景
骨架和细胞分 动力学裂和泡囊运输 发育生物学 生物技术中的应用研究 肿瘤发病机制的应用 在信号转导中的应用
光伏发电 神经生物学
绿色荧光蛋白的应用前景
将绿黄红荧光蛋白质植入鱼的DNA分子结构中
绿色荧光蛋白的应用前景
1.分子标记
将GFP作为蛋白质标签(protein tagging),利 用DNA重组技术,将目的基因与GFP基因构成融合 基因,转染合适的细胞进行表达,然后借助荧光显 微镜便可对标记的蛋白质进行细胞内活体观察。
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。
gfp名词解释细胞生物学
gfp名词解释细胞生物学
嘿,你知道 GFP 吗?这玩意儿在细胞生物学里可有着重要地位呢!就好像夜空中最亮的星一样耀眼!
GFP 啊,其实就是绿色荧光蛋白的简称啦。
你想想看,在一个神秘
的细胞世界里,GFP 就像是一个小小的信号灯,能让我们清楚地看到
细胞里发生的事情。
比如说,科学家们把 GFP 连接到一个他们感兴趣
的蛋白质上,哇塞,就好像给这个蛋白质装上了一个闪闪发光的小尾巴!那我们不就能轻松地追踪这个蛋白质在细胞里的动向啦?这多神
奇呀!
我记得有一次在课堂上,老师给我们详细讲解 GFP 的时候,大家都特别兴奋,就像一群好奇的孩子发现了新玩具一样。
老师说:“同学们,GFP 就像是细胞里的魔法标记,能让我们看到平时看不到的东西。
”然
后有个同学马上就问:“那是不是像在黑暗中突然有了亮光呀?”老师
笑着回答:“对呀,就是这样!”这就是 GFP 的魅力所在呀!
它可不是随便就出现的哦,是科学家们经过不断努力和探索才发现的。
这就好比我们在寻找宝藏的路上,经历了无数的艰难险阻,终于
找到了那颗最璀璨的宝石。
GFP 为细胞生物学的研究打开了一扇全新
的大门,让我们对细胞的了解更加深入。
现在,GFP 已经广泛应用于各种研究领域啦,从基础研究到医学应用,都有着它的身影。
它难道不是细胞生物学里的超级明星吗?我觉
得呀,GFP 就是那个能让我们对细胞世界充满无限好奇和探索欲望的
神奇存在!所以,一定要好好了解它呀!
我的观点就是,GFP 在细胞生物学中具有极其重要的地位和作用,
它为我们探索细胞的奥秘提供了有力的工具和手段,真的太了不起了!。
绿色荧光蛋白
GFP作为标记蛋白的优点
①荧光稳定 ②检测方便 ③无种属特异性,也无有细胞种类和位置的限制 ④GFP对受体细胞基本无毒害 ⑤易于构建载体,不受假阳性干扰 ⑥不需任何反应底物和辅助因子 ⑦可制成永久标本
绿色荧光蛋白
绿色荧光蛋白的分子生物学 及其应用
绿色荧光蛋白的研究史
1962年Shimomure等首先从维多利亚水母(Aequorea Victoria) 中分离出了GFP (Green-Fluorescent Protein) 。
维多利亚水母 (Aequorea Victoria)
A test tube containing a sample of a cyan (greenish-blue) fluorescent protein from a sea anemone illuminated by ultra-violet light from below.
பைடு நூலகம்
GFP发色团的骨架在左边。蛋白质链形成一个圆柱形罐头(蓝色),子链的一部分 直接从中间穿过(绿色),发色团刚好在罐头盒的中间,它被保护起来以免受周围环境 的影响。这种保护对于发射荧光是必需的。一但发色团吸收一个光子,激活的水分子通 常就会夺取它的能量。但是在蛋白质内部改为发射能量稍低的光子来释放能量,使它得 到了保护。发色团(右图)由蛋白质链上的三个氨基酸:甘氨酸,酪氨酸和苏氨酸(或 丝氨酸)自发形成。
绿色荧光蛋白的研究史
1994年Chalfie等首次在大肠杆菌细胞和线虫中表达了 GFP,开创了GFP应用研究的先河。
绿色荧光蛋白和其他荧光标记技术的应用
绿色荧光蛋白和其他荧光标记技术的应用荧光标记技术在现代生物科学中发挥着越来越重要的作用,其中绿色荧光蛋白(GFP)是最为常见和广泛应用的标记工具之一。
本文将介绍GFP以及其他荧光标记技术的原理及其在不同领域的应用。
一、绿色荧光蛋白GFP是由桶形水母(Aequorea victoria)体内自然产生的荧光蛋白,高度稳定并有良好的荧光特性。
GFP可以将外来蛋白分子与自身连通,在激发光的作用下,GFP会将能量转化为荧光,从而实现对蛋白分子内在动力学特性的跟踪和观察。
目前,GFP已广泛应用于不同的生物学研究领域,如生理学、遗传学、生物化学等。
“青蛙标记”技术以及“果蝇标记”技术都是基于GFP原理进行的。
除此之外,谷胱甘肽S-转移酶(GST)也能够发出亮绿色荧光,而GST和GFP的稳定性及荧光强度也有所不同。
因此,在一些特殊实验中,我们也可以选择GST进行蛋白标记。
二、其他荧光标记技术除了GFP,现代生物学中还有很多其他的荧光标记技术,下面我们将依次介绍其中的几种。
1. 荧光成像荧光成像技术是应用荧光标记蛋白对细胞进行可视化的技术。
与生物染色技术不同,通过生物荧光成像技术,我们可以实现对生命体系的实时追踪和监测。
利用荧光成像技术,可以更加准确地了解细胞内蛋白的分布和运动方式,甚至可以实现活体成像。
2. 荧光着色技术荧光着色技术是指将荧光染料着以于细胞内某些特定蛋白上,实现对生物分子分布和运动情况的跟踪。
与荧光成像技术类似,荧光着色技术也可以在实时监测细胞的同时精确地染色蛋白分子。
3. 荧光原位杂交技术荧光原位杂交技术可以将RNA分子特异地染成特定的颜色,从而更好地观察RNA分子在细胞中的行为和相关代谢途径。
同时,荧光原位杂交技术也为基因诊断、疾病诊断和药物研发等提供了重要的技术支撑。
三、应用荧光标记技术可以实现对细胞活体的实时监测,对RNA分子和蛋白分子的行为进行追踪和分析,同时也可以应用于生物化学实验中的药效评估等多种方向。
绿色荧光蛋白(GFP)标记亚细胞定位
绿色荧光蛋白(GFP)标记亚细胞定位绿色荧光蛋白(Green Fluorescent Protein, GFP)是一种自然存在于海洋水母Aequorea victoria中的荧光蛋白,其拥有强烈的绿色荧光。
由于其广泛应用于细胞生物学和生物化学领域,GFP已经成为研究生物过程和信号传递的强有力工具。
GFP的结构由238个氨基酸组成,具有一个单独的蛋白质区域,称为圆柱螺旋(Beta-can)。
GFP基因含有GFP编码序列,该序列通过表达可以产生GFP蛋白质。
GFP的荧光性质是由三个氨基酸残基组成的染色体枢纽部分决定的,即丝氨酸(Tyr66)、谷氨酸(Pro68)和脯氨酸(Ala80)。
在GFP的自然状态下,并不发出荧光。
但当该基因被转录和翻译成蛋白质之后,在有氧条件下,GFP的氨基酸序列会发生类似于玉米的光合作用过程,使得GFP的荧光激活。
在细胞生物学领域,GFP被广泛用作标记工具,以帮助研究人员观察细胞内部的某些组分或结构。
研究人员可以通过将GFP基因与目标蛋白的基因融合,使目标蛋白在表达时也表达GFP。
由于GFP的荧光性质,这样就可以通过荧光显微镜直接观察到目标蛋白的位置和分布。
通过GFP技术,科学家们得以研究细胞核或细胞器在发育过程中的变化,以及探索细胞活动的机制。
此外,通过将GFP基因与多个目标蛋白的基因融合,科学家们可以标记多种细胞结构,并观察它们在细胞活动过程中的相互关系和动态变化。
除了在细胞生物学领域的应用外,GFP还被广泛应用于分子生物学、生物化学、药物筛选和基因治疗等领域。
由于GFP的高度稳定性和荧光强度,它可以作为生物化学实验中定量和定位特定蛋白质的工具。
此外,GFP作为标记基因在基因治疗研究中也发挥着重要作用,用于追踪和监测基因表达和转导的进程。
尽管GFP已经成为生物科学研究中广泛应用的工具,但也存在一些局限性。
首先,GFP的结构和功能对温度和酸碱度非常敏感,因此在特殊环境中的应用可能受到限制。
多种荧光蛋白
多种荧光蛋白荧光蛋白是一种广泛应用于生物学研究的蛋白质,它们能够发出绿色、黄色、橙色、红色等不同颜色的荧光,被广泛应用于生物成像、蛋白质定位、蛋白质相互作用等领域。
本文将按照荧光蛋白的类别进行介绍。
1. 绿色荧光蛋白绿色荧光蛋白(GFP)是最早被发现的荧光蛋白,它能够发出绿色荧光。
GFP的发现和研究为生物学研究提供了一种全新的工具,它可以被用于研究蛋白质的定位、表达、交互等方面。
GFP的应用范围非常广泛,它被广泛应用于生物成像、蛋白质定位、蛋白质相互作用等领域。
2. 黄色荧光蛋白黄色荧光蛋白(YFP)是一种能够发出黄色荧光的荧光蛋白,它是GFP的变种。
YFP的发现和研究为生物学研究提供了一种全新的工具,它可以被用于研究蛋白质的定位、表达、交互等方面。
YFP的应用范围非常广泛,它被广泛应用于生物成像、蛋白质定位、蛋白质相互作用等领域。
3. 橙色荧光蛋白橙色荧光蛋白(OFP)是一种能够发出橙色荧光的荧光蛋白,它是GFP的变种。
OFP的发现和研究为生物学研究提供了一种全新的工具,它可以被用于研究蛋白质的定位、表达、交互等方面。
OFP的应用范围非常广泛,它被广泛应用于生物成像、蛋白质定位、蛋白质相互作用等领域。
4. 红色荧光蛋白红色荧光蛋白(RFP)是一种能够发出红色荧光的荧光蛋白,它是GFP的变种。
RFP的发现和研究为生物学研究提供了一种全新的工具,它可以被用于研究蛋白质的定位、表达、交互等方面。
RFP的应用范围非常广泛,它被广泛应用于生物成像、蛋白质定位、蛋白质相互作用等领域。
总结荧光蛋白是一种广泛应用于生物学研究的蛋白质,它们能够发出绿色、黄色、橙色、红色等不同颜色的荧光。
不同颜色的荧光蛋白在生物学研究中有着不同的应用,它们可以被用于研究蛋白质的定位、表达、交互等方面。
荧光蛋白的应用范围非常广泛,它们被广泛应用于生物成像、蛋白质定位、蛋白质相互作用等领域。
荧光显微镜观察绿色荧光蛋白
荧光显微镜观察绿色荧光蛋白
荧光显微镜是一种高级的显微镜,它可以通过激发样品中特定分子的荧光来显示其位置和分布,其中最常用的是绿色荧光蛋白(GFP)。
GFP是一种干扰素,可以在细胞和组织中独立形成荧光,因此它成为细胞和分子生物学方面的一个热门话题。
在荧光显微镜观察GFP样品时,我们需要将GFP样品激发,使它发出荧光。
通常采用的方法是使用激光或白光照射样品。
在照射GFP样品时,蛋白发出绿色荧光,这是因为GFP吸收紫外线和蓝光,然后发出绿色光。
利用荧光显微镜观察GFP样品可以让我们深入了解生物体内的各种生物学过程。
例如,GFP可以被插入到生物体内的DNA序列中作为一个标签,这样我们可以跟踪GFP的位置和运动。
此外,GFP与其他蛋白质结合后,也可以跟踪这些蛋白质在细胞内的分布和活动。
除了在细胞和分子生物学方面的应用外,荧光显微镜观察GFP样品还可以在医学领域中进行应用。
例如,在肿瘤治疗中,我们可以将GFP 插入到体内肿瘤细胞中,然后使用荧光显微镜观察GFP样品,从而更好地理解肿瘤细胞的分布和活动,为治疗提供更准确的信息。
总之,荧光显微镜观察绿色荧光蛋白是一个非常有用的技术。
它在诊断、治疗和研究方面都具有重要意义。
通过荧光显微镜观察GFP样品,我们能够更好地了解生命的本质和机理,有助于推动生物学科学的发
展和进步。
绿色荧光蛋白和荧光素发光原理
绿色荧光蛋白和荧光素发光原理嘿,大家好!今天我们聊点有趣的东西——绿色荧光蛋白和荧光素。
这两个名字听起来就像是科学家们的秘密武器,其实它们有点像夜空中的明星,只不过它们在细胞里发光。
别急,咱们一点点来解开它们的神秘面纱。
1. 绿色荧光蛋白(GFP):让细胞“发光”的小明星1.1 绿色荧光蛋白,简称GFP,听名字就知道,它在绿色的光芒下闪闪发亮。
那它是怎么做到的呢?其实GFP最早是在水母里发现的。
你没听错,就是那种看起来像漂浮在海洋里的透明小东西。
水母在海洋里发光,就像夜晚的星星,真是让人惊叹。
1.2 GFP的“发光”原理其实很简单。
它的发光是因为它含有一种特殊的蛋白质,这种蛋白质里有一种叫“色素”的东西。
这些色素在吸收了蓝光或紫光之后,会把这些光能转换成绿色光,照亮了细胞。
这就像你把手电筒照在黑暗中,光线反射出来一样,只不过这里的“手电筒”是细胞里的GFP。
1.3 那GFP为什么那么受欢迎呢?简单来说,它帮科学家们解决了一个大难题——追踪和观察细胞。
把GFP装进细胞里,就能看到细胞里的各种活动,就像在黑夜中看到了星星的轨迹一样清晰。
这种技术在生物学和医学研究中可有大用处了。
2. 荧光素:闪耀的秘密武器2.1 说到荧光素,你可能会觉得它像是某种魔法药水,其实它也是一种很特别的物质。
荧光素的发光原理跟GFP类似,不过它们的“发光”方式有点不同。
荧光素本身不发光,而是需要和一种叫做荧光素酶的酶结合才会发光。
这就像是化学反应中的“催化剂”,没有它们的配合,荧光素就只能乖乖待着,不会闪亮登场。
2.2 荧光素的应用场景也非常广泛。
比如在医学检测中,科学家们可以用它来标记病原体或细胞,帮助诊断疾病。
就像给病菌贴上了“发光标签”,这些病菌在显微镜下就会变得“发光”,让医生们一目了然。
2.3 再比如,在环境监测中,荧光素也能发挥作用。
它能帮助检测水质或空气中的污染物,简直是“环保卫士”的代言人。
用荧光素标记的污染物,就像是夜晚的霓虹灯,把问题暴露在了大家面前。
gfp激发波长和发射波长
gfp激发波长和发射波长
gfp激发波长是488nm,发射波长是507nm。
gfp是绿色荧光蛋白的简称,是一个由约238个氨基酸组成的蛋白质,从蓝光到紫外线都能使其激发,发出绿色萤光。
虽然许多其他海洋生物也有类似的绿色荧光蛋白,但传统上,绿色荧光蛋白指首先从维多利亚多管发光水母中分离的蛋白质。
扩展资料:
1、由于荧光蛋白能稳定在后代遗传,并且能根据启动子特异
性地表达,在需要定量或其他实验中慢慢取代了传统的化学染料。
更多地,荧光蛋白被改造成了不同的新工具,既提供了解决问题的新思路,也可能带来更多有价值的新问题。
2、荧光显微镜:GFP和它的衍生物的可用性已经彻底重新定
义荧光显微镜,以及它被用来在细胞生物学和其他生物学科的方式。
其中,最令人兴奋的就是用于超分辨显微镜成像。
绿色荧光蛋白
绿色荧光蛋白(GreenFluorescent Protein,简称GFP)是一种在美国西北海岸所盛产的水母中所发现的一种蛋白质。
这类学名为Aequorea victoria的水母有着美丽的外表,生存历史超过1.6亿年。
1962年,下村修正是在这种水母的发光器官内发现天然绿色荧光蛋白。
它之所以能够发光,是因在其包含238个氨基酸的序列中,第65至67个氨基酸(丝氨酸—酪氨酸—甘氨酸)残基,可自发地形成一种荧光发色团。
绿色荧光蛋白(GreenFluorescent Protein,简称GFP)是一种在美国西北海岸所盛产的水母中所发现的一种蛋白质。
这类学名为Aequorea victoria的水母有着美丽的外表,生存历史超过1.6亿年。
1962年,下村修正是在这种水母的发光器官内发现天然绿色荧光蛋白。
它之所以能够发光,是因在其包含238个氨基酸的序列中,第65至67个氨基酸(丝氨酸—酪氨酸—甘氨酸)残基,可自发地形成一种荧光发色团。
因为pGLO是包含了编码绿色荧光蛋白(GFP)的基因以及调控这个GFP的阿拉伯糖操纵子。
所以在有ara(阿拉伯糖)存在的平板上,阿拉伯糖可以启动绿色荧光蛋白(GFP)的表达,因此在紫外下可以观察到荧光;而在不包含ara的平板上则不会有GPF,也就没有荧光了。
另外pGLO包含氨苄抗性,所以平板上都有amp用来筛选包含pGLO质粒的菌体。
gfp 实验步骤
gfp 实验步骤GFP实验步骤GFP(绿色荧光蛋白)是一种广泛应用于生物学研究中的荧光标记物质,它可以通过荧光显微镜观察到其在细胞或组织中的分布情况。
下面将介绍GFP实验的步骤。
1. GFP基因的克隆需要将GFP基因克隆到感兴趣的载体中。
通常,可以使用限制性内切酶对GFP基因和载体进行酶切,并通过连接酶将两者连接在一起。
连接后的重组载体可以通过大肠杆菌的转化来复制。
2. 细胞培养接下来,将含有重组载体的大肠杆菌进行培养,以扩增GFP基因。
培养条件要求适当的温度和培养基。
当细菌生长到一定程度时,可以进行提取。
3. GFP的纯化提取细菌后,需要进行GFP的纯化。
纯化步骤可以使用亲和层析、离心、电泳等方法。
通过这些步骤,可以得到高纯度的GFP。
4. GFP的表达将纯化后的GFP溶液加入到感兴趣的细胞中,使其表达GFP。
可以通过转染、转化等方法将GFP引入到细胞中。
在细胞培养的过程中,可以观察到GFP表达的情况。
5. 荧光显微镜观察使用荧光显微镜观察GFP在细胞中的分布情况。
荧光显微镜可以通过激发光源激发GFP发出的绿色荧光,并通过镜头观察到荧光现象。
可以通过调节显微镜的对焦、放大倍数等参数来观察GFP的细节。
6. 数据分析观察到GFP的荧光后,可以进行数据分析。
可以计算GFP的表达量、观察GFP在细胞中的定位、动力学等。
通过数据分析,可以得到关于GFP在细胞中的信息。
7. 应用GFP广泛应用于生物学研究中。
例如,在细胞生物学中,可以利用GFP标记蛋白质、细胞器等,观察它们在细胞中的动态变化;在遗传学研究中,可以利用GFP标记基因,观察其在不同组织中的表达情况。
总结:GFP实验的步骤包括GFP基因的克隆、细胞培养、GFP的纯化、GFP的表达、荧光显微镜观察、数据分析和应用。
通过这些步骤,可以获得GFP在生物体内的相关信息,为生物学研究提供重要的实验手段。
GFP作为一种荧光标记物质,在生物学研究中具有广泛的应用前景。
绿色荧光蛋白
绿色萤光蛋白(green fluorescent protein),简 称GFP,这种蛋白质最早 是由下村修等人在1962年 在一种学名Aequorea victoria的水母中发现。 其基因所产生的蛋白质, 在蓝色波长范围的光线激 发下,会发出绿色萤光。 这个发光的过程中还需要 冷光蛋白质Aequorin的帮 助,且这个冷光蛋白质与 钙离子(Ca2+)可产生交互 作用。
融合抗体
近二十年来,抗体生成技术有了飞速发展,已 经从细胞工程抗体发展到了基因工程抗体 。单链 抗体是研究得较多的一种小分子抗体 。绿色荧光 蛋白融合单链抗体后,因融合抗体具有与抗原结 合及发射荧光两种特性,故这一人工分子可用做 免疫染色的检测试剂,直接应用于流式细胞仪和 免疫荧光的标记及肿瘤的检测等 。
生物传感器
绿色荧光蛋白由于其独特的光信号传导机制,以及在表 达后易被周围化学环境和蛋白之间的相互作用所影响的特 性,因而极适于用做活细胞体内的光学感受器 。
应用前景
➢转染细胞的确定 ➢体内基因表达的来自定 ➢蛋白质分子的定位和细胞间分子交流的动
态监测 ➢免疫分析 ➢核酸碱基探针分析 ➢分子间第二信使钙离子和 cAMP 水平的指
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,适用于定量测定与分析 。
荧光的产生不需要任何外源反应底物。 故 GFP作为一种 广泛应用的活体报告蛋白,其作用是任何其它酶类报告蛋 白无法比拟的。
GFP在生物技术中的应用
分子标记
利用绿色荧光蛋白独特 的发光机制,可将GFP作 为蛋白质标签(protein tagging),即利用DNA重 组技术,将目的基因与 GFP基因构成融合基因, 转染合适的细胞进行表达, 然后借助荧光显微镜便可 对标记的蛋白质进行细胞 内活体观察。
绿色荧光蛋白科技名词定义
绿色荧光蛋白科技名词定义中文名称:绿色荧光蛋白英文名称:green fluorescence protein;GFP;green fluorescent protein 定义1:从水母(Aequorea victoria)体内发现的发光蛋白。
分子质量为26kDa,由238个氨基酸构成,第65~67位氨基酸(Ser-Tyr-Gly)形成发光团,是主要发光的位置。
其发光团的形成不具物种专一性,发出荧光稳定,且不需依赖任何辅因子或其他基质而发光。
绿色荧光蛋白基因转化入宿主细胞后很稳定,对多数宿主的生理无影响,是常用的报道基因。
应用学科:生物化学与分子生物学〔一级学科〕;方法与技术〔二级学科〕定义2:最初从水母〔Aequorea victoria〕体内发现的发光蛋白。
含有发光团,在不同物种中均能稳定发出荧光,其基因是常用的报道基因。
应用学科:细胞生物学〔一级学科〕;细胞生物学技术〔二级学科〕以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布求助编辑百科名片绿色萤光蛋白(green fluorescent protein),简称GFP,这种蛋白质最早是由下村修等人在1962年在一种学名Aequorea victoria的水母中发现。
其基因所产生的蛋白质,在蓝色波长范围的光线激发下,会发出绿色萤光。
这个发光的过程中还需要冷光蛋白质Aequorin的帮助,且这个冷光蛋白质与钙离子(Ca2+)可产生交互作用。
目录根本介绍什么是绿色荧光蛋白绿色荧光蛋白有什么用呢GFP性质发现过程GFP应用骨架和细胞分裂细胞器动力学和泡囊运输发育生物学生物技术中的应用研究GFP在肿瘤发病机制研究中的应用在信号转导中的应用光伏发电神经生物学其他应用GFP vectors and technologyOther Interesting GFP Link应用前景获得诺贝尔奖根本介绍什么是绿色荧光蛋白绿色荧光蛋白有什么用呢GFP性质发现过程GFP应用骨架和细胞分裂细胞器动力学和泡囊运输发育生物学生物技术中的应用研究GFP在肿瘤发病机制研究中的应用在信号转导中的应用光伏发电神经生物学其他应用GFP vectors and technologyOther Interesting GFP Link应用前景获得诺贝尔奖展开编辑本段根本介绍由水母Aequorea victoria中发现的野生型绿色荧光蛋白科学家在线形虫体内植入绿色荧光蛋白质,395nm和475nm分别是最大和次大的激发波长,它的发射波长的峰点是在509nm,在可见光绿光的范围下是较弱的位置。
绿色荧光蛋白
荧光蛋白的应用
细胞分裂和骨架 细胞器动力学和泡囊运输 发育生物学 分子标记 药物筛选 光伏发电
细胞分裂和骨架
GFP较小,与其它蛋白质融 合后不影响自身的发光性能, 利用这一特性可以加深我们 对细胞内一些过程的了解, 如细胞分裂、染色体复制和 分裂,发育和信号转导等 。 如研究脑神经细胞的发展 或者癌症细胞是如何扩散的 等。
绿色荧光蛋白
2008年诺贝尔化学奖 获得者:马丁· 查尔菲(Martin Chalfie)、钱永健 (Roger Y. Tsien)和下村修(Osamu Shimomura) 小组成员:张艳嫡 邱丹丹 郎平 肖欢 颜旭 张忠丽 黄春林 刘凯 郭高尚 曾万强
绿色荧光蛋白(green fluorescence protein; GFP)
科学使用绿色荧光蛋白跟踪大脑细胞的活动
药物筛选
由于GFP分子量小,在活细胞内可溶且对细胞 毒性较小,因而常用作荧光探针。 将一荧光蛋白与信号分子相偶联,根据荧光蛋 白的分布情况即可推断信号分子的迁移状况, 并推断该分子在迁移中的功能。利用这一原理, 已经成功构建了一个筛选模型,用于研究药物 介导的糖皮质激素受体(hGR)的迁移过程。
绿色荧光蛋白分子的形 状呈圆柱形,就像一个 桶,负责发光的基团位 于桶中央。装在“桶” 中的发光基团对蓝色光 照特别敏感。当它受到 蓝光照射时,会吸收蓝 光的部分能量,然后发 射出绿色的荧光 。
特性决定广泛用途
GFP是无毒的,它可在不同的有机体中, 高水平地予以表达,而对有机体的生理学 则仅有很小的影响.可用于在时间和空间 上监视越来越多的活细胞中的现象和机制, 如基因表达、蛋白质的定位和动态学等.因 此可以说,绿色荧光蛋白质的发现是联系到 生物科学上的一次技术革命.
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绿色荧光蛋白GFP的研究与应用
摘要:绿色荧光蛋白(GFP)是一种极具潜力的标记物,有着广泛的应用前景。
通过阅读吴沛桥的《绿色荧光蛋白GFP的研究进展及应用》这篇文献,对GFP有了进一步了解。
关键词:绿色荧光蛋白(GFP);性质;原理;应用
1 引言
发光是海洋无脊椎动物中普遍存在的现象,一些腔肠动物包括水母、水螅和珊瑚等受到机械性干扰时都可发射绿色荧光,而栉水母类发射蓝色荧光。
绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)是一类存在于这些腔肠动物体内的生物发光蛋白。
1962 年,Shimomura 等从维多利亚多管水母(Aequoria victoria)中分离纯化生物发光蛋白质——水母蛋白, 并观察到一个在紫外光下发出“非常明亮, 浅绿色荧光”的副产物。
1974 年,Shimomura等纯化得到了这种自发荧光的蛋白(即GFP)。
2008年10月8日,瑞典皇家科学院诺贝尔奖委员会将2008年度诺贝尔化学奖授予日裔美国科学家下村修(Osamu Shimomura)、美国科学家马丁·查尔非(Mratin Chalfie)以及美国华裔科学家钱永健(Rorge Y.Tsien),他们三人因为在绿色荧光蛋白的发现以及改造方面做出了突出成就。
2 GFP的理化性质
从水母体内分离到的GFP基因,长达2.6kD,由3个外显子组成,分别编码69、98和71个氨基酸。
GFP本身是一种酸性,球状,可溶性天然荧光蛋白。
GFP性质极其稳定,耐高温,甲醛固定和石蜡包埋不影响其荧光性质。
其变性需在90℃或pH<4.0或pH>12.0的条件下用6mol/L盐酸胍处理,一旦恢复中性环境或去除变性剂,虽然变性的蛋白质并不能完全复性,但是复性蛋白质同天然蛋白质对温度、pH变化的耐受性、抗胰蛋白酶消解的能力是相同的。
更重要的是,它们在pH7.0~pH12.2的范围内的吸收、发射光谱也是相同的。
3 GFP的荧光原理
GFP的性质和发射光谱的稳定性是同其生色团结构的稳定性密不可分的。
GFP表达后折叠在氧存在的条件下使66位氨基酸残基的α、β键间脱氢。
由65~67位的氨基酸残基(Ser-Tyr-Gly)环化为稳定的对羟基苯咪唑啉酮,形成生色团。
GFP无需再加任何底物和辅助因子,在紫外或蓝光激发下就能发荧光,在450~490nm蓝光激发下,GFP荧光至少能保持10min以上,不像其他荧光素,荧光容易淬灭。
其中GFP 的一个引人注目的特点是其生色团的形成没有物种的特异性,可以在翻译后2~4h通过自动催化作用来合成。
Cubitt等认为生色团自身环化的驱动力来自蛋白质三维结构的形成,由此Kolb等提出一个假说,即环化在新合成的多肽的折叠过程中进行。
4 GFP的荧光性质及应用优点
(1)易于检测,灵敏度高。
GFP荧光反应不需要外加底物和辅助因子,只需紫外光或蓝光激发即可发出绿色荧光。
用荧光显微镜甚至肉眼就可以观察到。
其次,即便是未经纯化的GFP发射的绿光也是相当强的,在正常室内光线下仍清晰可辨。
对于单细胞水平的表达也可识别。
(2)荧光性质稳定。
GFP对光漂白(一种荧光衰减现象)有较强的耐受性,能耐受长时间的光照,从而延长了可探测时间;GFP在pH7-12范围内也能正常发光,对高温(70℃)、碱性、除垢剂、盐、有机溶剂和大多数普通酶都有较强抗性。
(3)对细胞无毒害。
从目前的研究结果来看,GFP对生活的细胞基本无毒害,与目的基因融合后对目的基因的结构功能没有影响,转化后细胞仍可连续传代。
(4)构建载体方便。
由于编码GFP的基因序列很短,所以很方便地同其它序列一起构建多种质粒,而不至于使质粒过大影响转化频率。
(5)可直接用于活细胞测定。
GFP是能在异源细胞内表达后,能自发产生荧光的蛋白,并且GFP的分子量较小,N-端和C-端都能忍受蛋白的融合,是理想的标记物,可进行活细胞实时定位观察,更能接近自然真实的状态。
如在活细胞中直接观察蛋白向细胞核、内质网运动的状态,还可实时观察到外界信号刺激下目的蛋白的变化过程,借助荧光显微镜观察使研究更为方便。
使用激光共聚焦显微镜,其图像效果更佳,结合现代的计算机软件,可进行三维显示。
(6)不受假阳性干扰。
由于其他生物本身不含有GFP,因此不会出现假阳性结果,GFP作为分子探针可以代替荧光染料,避免由于染料扩散造成的定位不准,使结果真实可靠。
(7)广谱性。
表现在GFP的表达几乎不受种属范围的限制,在微生物、植物、动物中都获得了成功的表达,其次是GFP没有细胞种类和位置上的限制,在各个部位都可以表达发出荧光。
(8)易于得到突变体。
如GFP中氨基酸的替换可产生不同光谱特性的突变体,且增强了荧光强度,适合在不同物种中专性表达。
5 GFP的应用
5.1.1 GFP作为报告基因
报告基因是一种编码可被检测的蛋白质或酶的DNA,如传统的荧光素酶(LUX)基因和β-葡萄糖苷酶(CUS)基因。
GFP作为基因报告可用来检测转基因效率,把GFP基因连接到目的基因的启动子之后,通过测定GFP的荧光强度就可以对该基因的表达水平进行检测。
目前,此方法无论在农杆菌介导或基因枪介导的植物遗传转化中还是在活细胞、转基因胚胎和动物中都已得到非常广泛的应用,特别是在活细胞基因表达的时空成像方面。
5.1.2 GFP作为融合标签
GFP最成功的一类应用就是把GFP作为标签融合到主体蛋白中来检测蛋白质分子的定位、迁移、构象变化以及分子间的相互作用,或者靶向标记某些细胞器。
在多数情况下GFP基因在N-或C-末端与异源基因用常规的分子生物学手段就可以接合构成编码融合蛋白的嵌合基因,其表达产物既保持了外源蛋白的生物活性,又表现出与天然GFP相似的荧光特性。
GFP的这种特性为蛋白质提供了一种荧光标记,不仅可以检测蛋白质分子的定位、迁移,还可以研究蛋白质分子的相互作用以及蛋白质构象变化,并依靠荧光共振能量转移即FRET来进行检测。
5.2 作为生物传感器
5.2.1 检测pH
野生型GFP和其许多突变体都具有依赖于pH的荧光变化,因而可以被用来检测活细胞内的ph。
人们通常称它们为Phluprin。
分为两类:比率Phluprin和盈缺Phluprin。
当pH降低时,比率Phluprin的最大激发波长从395nm到475nm迁移,利用两个最大波长处的荧光强度的比率可以测量pH;当pH值小于6时,盈缺Phluprin在475nm处没有荧光。
当pH回复到中性时,两类Phluprin都会在20ms内复原。
5.2.2 检测卤素离子
YFP(H148Q)变体不但对pH敏感而且对不同离子也同样敏感,故可以用来检
测亚细胞结构中卤素离子的浓度和传递。
5.2.3 其他检测应用
另外,GFP可以应用于检测电位、氧化还原水平以及在信号转导中作为Ca2+指示剂。
GFP具有同宿主蛋白构成融合子的性质,利用这一性质,可以将GFP定位到特定的细胞器和膜系统中,进行细胞生理过程、细胞动力学等的实时观测或直接应用于定量分析。
目前,GFP已经被成功地用于靶向标记包括细胞核、线粒体、质体、内质网等在内的细胞器。
用GFP进行亚细胞定位,避免了提纯蛋白、标记异硫氰酸荧光素等荧光染料、经显微注射或其他方式导入细胞的复杂方法,从而使研究蛋白在活细胞的准确定位变得简单易行。
5.4 GFP在筛选方面的应用
5.4.1 GFP用于细胞的筛选
基于GFP的荧光特性,并且荧光稳定以及检测方法快速、方便,GFP在细胞筛选上得到应用广泛。
5.4.2 用于药物的筛选
利用GFP对目的物进行标记,追踪GFP,分析目的物在细胞中的变化情况,如酶分子分布状态、生物活性、受体、离子通道等变化,从而筛选出与体内信号分子功能相似的化合物。
6 总结
GFP有着广泛的发展前景,也得到了广泛的应用,但是也会存在一些问题和不足,如检测的灵敏度还有待进一步提高;荧光强度的非线性性质使其定量非常困难;新生GFP通过折叠和加工成为具有活性的形式,过程十分缓慢;紫外激发对某些GFP 有光漂白和光破坏作用;多数生物具有微弱的自发荧光现象,并有着类似的激发和发射波长,干扰某些GFP的检测等。
考虑到上述问题与不足,GFP如要在各领域得到更加完整全面的应用,至少还需要几个条件:基础理论体系的成熟完善、新型优良突变体的诞生以及与各种现代生物技术的融合。
与此同时,随着基因工程技术和细胞工程技术的日益成熟,我们有理由相信GFP一定会给我们带来更多的应用价值,并进一步揭开生命的未解之谜。
参考文献
[1] 吴沛桥.巴晓革.胡海.赵静.绿色荧光蛋白GFP的研究进展及应用.生物医学工
程研究.2009,28(1):83~86.。