绿色荧光蛋白(GFP)
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。
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。
绿色荧光蛋白分子量
绿色荧光蛋白分子量绿色荧光蛋白（Green Fluorescent Protein，简称GFP）是一种广泛应用于生物医学研究领域的蛋白质。
它具有独特的特性，能够发射绿色荧光，因此被广泛应用于标记和追踪生物活性分子和细胞结构。
绿色荧光蛋白的分子量约为27千道尔顿（kDa），这使得它在细胞内的表达和运输过程中具有一定的灵活性。
虽然分子量只是蛋白质的一个物理特征，但它对GFP的功能和应用具有一定的指导意义。
首先，绿色荧光蛋白的分子量决定了其相对较小的大小。
这使得GFP能够容易地在细胞内定位，并且不会对细胞内的生理过程产生显著的影响。
相比之下，较大的蛋白质可能会干扰细胞的正常功能。
因此，GFP的分子量使其成为一种理想的标记蛋白。
其次，绿色荧光蛋白的分子量还决定了其在凝胶电泳等分析技术中的迁移速率。
通过测定GFP在凝胶上的迁移距离，可以粗略估计其相对分子量，从而判断特定变异或突变对蛋白质结构和功能的影响。
这种分子量估计方法为研究人员提供了一个快速且可靠的检测手段，用于评估GFP的纯度和结构完整性。
除了这些理论上的指导意义，绿色荧光蛋白的分子量对于生物医学研究也有着实际的意义。
由于其较小的分子量，GFP可以更容易地穿过细胞膜，并在细胞内扩散到需要观察的区域。
利用这种特性，科学家们可以将GFP与其他蛋白质结合，用于研究细胞内的交互作用和信号传导过程。
这在药物研发和疾病治疗方面有着重要的应用前景。
总之，绿色荧光蛋白的分子量是其功能和应用的重要指标之一。
它的相对较小的分子量使其成为一种理想的标记蛋白，方便研究人员在细胞内定位和追踪生物活性分子。
此外，GFP的分子量还可以通过分析技术估计，用于评估其纯度和结构完整性。
未来，随着对GFP技术的进一步研究和发展，相信它将在生物医学领域发挥更重要的作用。
绿色萤光蛋白
绿色萤光蛋白(green fluorescent protein)，简称GFP，这种蛋白质最早在一种学名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(Ca+2)可产生交互作用。
由水母Aequorea victoria中发现的野生型绿色萤光蛋白，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。
由海肾(sea pansy)所得的绿色萤光蛋白，仅有在498nm有一个较高的激发峰点。
在细胞生物学与分子生物学领域中，绿色萤光蛋白基因常被用作为一个报导基因(reporter gene)。
一些经修饰过的型式可作为生物探针，绿色萤光蛋白基因也可以克隆到脊椎动物(例如:兔子上进行表现，并拿来映证某种假设的实验方法。
我们这边细胞组的基本上都在用这个东东。
标记细胞GFP的分子结构和发光机制绿色荧光蛋白为一个由238个氨基酸残基组成的单链，GFP有两个吸收峰，主峰在395nm，次峰在470nm，其荧光发射峰在509nm。
GFP 的化学性质相当稳定，其变性需要在90℃或pH<4或pH>12的条件下用6mollL盐酸胍处理，这一性质与GFP的结构特性相关。
Yang等的研究表明，GFP是由两个相当规则的内含一个α-螺旋和外面包围l1个β-折叠的β-桶状结构组成的二聚体，β-桶状结构直径约3nm，高约4nm。
β折叠彼此紧密结合，象桶板一样形成桶状结构的外围，并且形成了一个规则的氢键带。
桶状结构和位于其末端的短α螺旋以及环状结构一起组成一个单独的致密结构域，没有可供扩散的配体进入缝隙。
这种坚实的结构保证了其稳定和抗热、抗变性的特点。
GFP的生色基团附着于α-螺旋上，几乎完美的包被于桶状结构中心。
位于圆桶中央的α-螺旋含有一个由六肽组成的发光中心，而发光团是由其中的三肽Ser65-Tyr66-Gly67经过环化形成了对羟基苯咪唑啉酮。
对绿色荧光蛋白(GFP)的了解及应用
对绿色荧光蛋白的了解及应用学院：生命科学学院姓名：马宗英年级：2011学号：2011012923前言绿色荧光蛋白(green fluorescent protein)，简称GFP，是一种具有奇妙特性的“光学蛋白质”。
这种蛋白质从成分和结构上来说，没有丝毫的特殊性，它的组成单元是20种常见的氨基酸，二级结构也是普通的α螺旋和β片层。
但是，这种蛋白质却具有一个非常特别的性质——发出绿色荧光。
【关键词】绿色荧光蛋白生命科学应用一、绿色荧光蛋白绿色荧光蛋白最早是由下村修等人于1962年在一种学名Aequorea victoria的水母中发现的。
其基因所产生的蛋白质，在蓝色波长范围的光线激发下，吸收蓝光的部分能量，发出绿色荧光。
野生型水母GFP的一级序列已由其cDNA序列推导出来[1]，它至少存在4种同源GFP，但这些突变并不影响GFP的基本功能，只是使突变的GFP具有了新的性质。
生色团是GFP发出荧光的物质基础，也是GFP结构中的一个重要组成部分。
GFP的生色团位于氨基酸序列64~69位的六肽内,65~67位的丝氨酸、脱氢酪氨酸、甘氨酸通过共价键形成的对羟基苯甲基咪唑环酮是一个独特的、相当稳定的环状三肽结构,构成了GFP生色团的核心[2],见图1。
图2为生色团的形成机制。
图1 多管水母中GFP生色团的化学结构和附近序列图2生色团的形成机制目前人们对GFP的荧光发光机制并不十分清楚，大家只是认为，GFP是生物发光过程中的能量受体，并且是最终的发光体，不同的生物发光机制各不相同，不同的突变体发光机制也有很大差异。
二、GFP在生命科学中的应用1、作为蛋白质标签（protein tagging）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，转染到合适的细胞中进行表达，然后借助荧光显微镜便可对标记的蛋白质进行细胞内的活体观察。
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。
GFP
绿色荧光蛋白一、定义从水母(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。
二、基本介绍绿色萤光蛋白(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。
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，因此，绿色荧光蛋白可形象地比喻成一个装有色素的“油漆桶”。
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。
利用这一性质，生物学家们可以用绿色荧光蛋白来标记几乎任何生物分子或细胞，然后在蓝光照射下进行显微镜观察。
原本黑暗或透明的视场马上变得星光点点——那是被标记了的活动目标。
对生物活体样本的实时观察，在绿色荧光蛋白被发现和应用以前，是根本不可想象的。
而这种彻底改变了生物学研究的蛋白质，最初是从一种广泛生活于太平洋海域的发光水母体内分离得到的。
在大自然中，具有发光能力的生物有不少，萤火虫是陆地上最为我们所熟悉的发光生物，我国古代还有“捕萤数百入囊内照明夜读”的佳话。
在海洋里，某些水母、珊瑚和深海鱼类也有发光的能力。
特别是有的肉食性鱼类专门靠一条闪着荧光的触角来把其他小鱼吸引到自己的嘴边，《海底总动员》里就有这种鱼。
事实上，大多数发光动物能发光是靠两种物质——荧光素和荧光素酶——合作产生的结果。
gfp荧光值
gfp荧光值
GFP，即绿色荧光蛋白，是一种在生物学研究中广泛应用的荧光标记物。
GFP的荧光特性主要源于其独特的发光机制，它能够在受到特定波长的光激发后，发出明亮的绿色荧光。
这种荧光不仅具有高度的可见性，而且相对稳定，使得GFP成为生物学研究中的重要工具。
GFP的荧光值与多种因素有关，其中最重要的因素是激发光的波长。
GFP在受到紫外光或蓝光激发时，能够发出明亮的绿色荧光。
其吸收的光谱峰值位于395nm（紫外）处，并有一个副吸收峰位于470nm（蓝光）处。
尽管450～490nm只是GFP的副吸收峰，但由于该激发光对细胞的伤害较小，因此在实际应用中，多使用该波段的光源，尤其是488nm的激光。
除了激发光的波长，GFP的荧光值还受到其他因素的影响，如荧光蛋白的浓度、环境的pH值、温度以及可能存在的荧光猝灭剂等。
在适当的条件下，GFP的荧光值可以达到很高的水平，使得研究人员能够在复杂的生物环境中清晰地观察到被标记的目标。
GFP的荧光特性不仅在基础研究中发挥着重要作用，而且在生物医学领域也具有广泛的应用价值。
例如，在癌症研究中，研究人员可以利用GFP标记肿瘤细胞，从而实时追踪肿瘤的生长和转移过程。
此外，GFP还可用于药物的筛选和开发，通过观察药物对GFP荧光的影响，研究人员可以评估药物的疗效和潜在的副作用。
绿色荧光蛋白(GFP)基因的克隆和表达
绿色荧光蛋白(GFP) 基因的克隆和表达背景知识绿色荧光蛋白(green fluoresce nt protein , GFP)是一类存在于包括水母、水螅和珊瑚等腔肠动物体内的生物发光蛋白。
当受到紫外或蓝光激发时，GFP发射绿色荧光。
它产生荧光无需底物或辅因子发色团是其蛋白质一级序列固有的。
GFP由3个外显子组成，长 2.6kb； GFP是由238个氨基酸所组成的单体蛋白，相对分子质量为 27. 0kMr，其蛋白性质十分稳定，能耐受60C处理。
1996年GFP的晶体结构被解出，蛋白质中央是一个圆柱形水桶样结构，长420 nm , 宽240 nm,由11个围绕中心a螺旋的反平行B折叠组成，荧光基团的形成就是从这个螺旋开始的，桶的顶部由3个短的垂直片段覆盖，底部由一个短的垂直片段覆盖，对荧光活性很重要的生色团则位于大空腔内。
发色团是由其蛋白质内部第65-67位的Ser-Tyr-Gly 自身环化和氧化形成.1996年GFP的晶体结构被解出，蛋白质中央是一个圆柱形水桶样结构，长420 nm，宽240 nm,由11个围绕中心a螺旋的反平行B折叠组成，荧光基团的形成就是从这个螺旋开始的，桶的顶部由3个短的垂直片段覆盖，底部由一个短的垂直片段覆盖，对荧光活性很重要的生色团则位于大空腔内。
实验一质粒DNA 的分离与纯化一、实验目的掌握一种最常用的质粒DNA 提取方法：碱裂解法。
该法用于从小量培养物中抽提质粒DNA ，比较方便、省时，提取的质粒 DNA 质量较高，可用于 DNA 的酶切、 PCR 甚至测序。
二、基本原理质粒是一类在细菌细胞内发现的独立于染色体外，能够自主复制的稳定的遗传单位。
迄今为止，从细菌中分离得到的质粒都是环型双链 DNA 分子，分子量范围从 1kb 到 200kb 。
质粒 DNA 可持续稳定地处于染色体外的游离状态，但在一定条件下又会可逆地整合到寄主染色体上，随着染色体的复制而复制，并通过细胞分裂传递到后代。
荧光蛋白参数绿色荧光蛋白计算公式
荧光蛋白参数绿色荧光蛋白计算公式1. 荧光蛋白简介荧光蛋白（Fluorescent protein，FP）是一种天然存在于某些动植物等生物体内，具有荧光发射能力的蛋白质。
它们有着复杂的结构和特殊的物理化学性质，被广泛应用于生物医学、生物技术等领域。
其中，绿色荧光蛋白（Green fluorescent protein，GFP）是应用最广泛的一种，也是最常见的一种荧光蛋白。
2. GFP的特征GFP具有以下几个特点：- 在紫外光作用下，能够发射出稳定的绿色荧光；- GFP分子中有一个色素基团，称为香豆素（chromophore），它是荧光的主要来源；- GFP的分子量为27kDa，由238个氨基酸组成，结构非常稳定；- GFP的荧光发射峰为509nm，与其吸收峰相差约30nm；- GFP的荧光强度受到诸多因素的影响，如温度、pH值、离子浓度等。
3. GFP参数计算为了更好地了解GFP的性质和应用，我们需要计算一些关键的参数。
下面是常见的几个参数及其计算方法：3.1. 色素基团的构象GFP的香豆素色素基团是荧光的主要来源，因此了解它的构象非常重要。
其中最重要的参数是内环部分的键长和键角。
内环存在两种共振式：高能和低能共振式。
其键长和键角分别记为r和θ，则高能共振式基态能量为E1=-πc^2/2r^2，低能共振式基态能量为E2=πc^2/2r^2(1-cosθ)。
因此，内环的基态能量是Emin=E1cos^2(θ/2)+E2sin^2(θ/2)。
实际计算时，通常采用分子动力学（Molecular Dynamics，MD）方法，模拟GFP分子中香豆素色素基团的构象变化。
3.2. 构象与荧光发射内环的构象对GFP的荧光性质影响非常大。
例如，在GFP分子中，香豆素基团紧密嵌入蛋白质的肽链中，使其无法自由旋转。
因此，荧光发射峰和吸收峰之间的距离很小，即Stokes位移很小。
该参数通常用以下公式计算：Stokes Shift = λ_emit - λ_abs，其中λ_emit是荧光发射峰值波长，λ_abs是吸收峰值波长。
GFP的简介和应用
GFP的简介和应用【摘要】源于多管水母属等海洋无脊椎动物的绿色荧光蛋白（GFP），是一种极具应用潜力的标记物，有着极其广泛的应用前景。
本文就GFP的理化性质、荧光特性、改进以及它在科学研究中发挥的作用进行了综述。
【关键词】绿色荧光蛋白（GFP）、标记物、荧光特性、进展、改进、应用、干细胞移植【正文】一、GFP的简介1. GFP的理化性质，荧光特性及其改进1.1 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。
Aequoria GFP分子量约27×103，一级结构为一个由238 个氨基酸残基组成的单链多肽；而Renilla GFP是分子量为54kD的同型二聚体。
两种GFP有不同的激发光谱，Aequoria GFP在395 nm具有最高光吸收峰，肩峰为473 nm；Renilla GFP在498 nm具有强烈的光吸收，肩峰为470 nm。
两种GFP含有相同的生色团，发射光谱基本相同（λmax= 508~ 509 nm）。
GFP性质极其稳定，易耐受高温处理，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，它们在很大的pH范围内的吸收、发射光谱也是相同的。
Renilla GFP的稳定性就更为显著。
它在上述一系列的变性条件下都很稳定，不易变性。
根据Sheen等的研究，GFP在受体内表达时，其稳定性并不亚于CAT 蛋白，因而可以得到持续时间较长的荧光。
1.2 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。
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。
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。
绿色荧光蛋白及其在细胞生物学中的应用
绿色荧光蛋白及其在细胞生物学中的应用绿色荧光蛋白（GreenFluorescentProtein，简称GFP）是一种自然存在于某些海洋水母中的荧光蛋白质。
它能够在蓝紫色至紫色的光照射下发出绿色荧光，是一种非常有用的标记分子。
GFP在细胞生物学中的应用非常广泛，它可以被用来标记蛋白质、细胞和组织，从而研究它们在生物体内的分布、运动和相互作用等方面。
通过将GFP基因或其变种转染至目标细胞或组织内，研究者们可以通过显微镜观察到目标物体的荧光信号，从而了解它们在细胞或组织层面的活动情况。
除了作为标记分子外，GFP还可以被用于构建分子传感器和药物筛选系统等应用。
例如，利用GFP可以构建出钙离子传感器，用于监测细胞内的钙离子浓度变化。
此外，研究者们还可以通过改变GFP的结构和荧光特性，以开发出不同的GFP变种，从而拓展GFP在细胞生物学中的应用范围。
总的来说，GFP作为一种非常有用的标记分子，已经成为现代细胞生物学研究的重要工具之一。
它的广泛应用不仅推动了细胞生物学的发展，也为生物医学研究和临床诊断提供了有力支持。
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绿色荧光蛋白(GFP)教程文件
2008年诺贝尔化学奖获得者
钱永健
2008年诺贝尔化学奖获得者
下村修
*平田义正与海萤 *弗兰克·约翰逊的邀请 与星期五港 *80岁与20年博士后
美国星期五港
2008年诺贝尔化学奖获得者
马丁·查尔菲 （Martin Chalfie）
生于1947年，为美国哥伦比亚大 学生物学教授。
他获奖的主要贡献在于向人们展 示了绿色荧光蛋白作为发光的遗传标 签的作用，这一技术被广泛运用于生 理学和医学等领域。
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。
利用GFP的这一特性已经加深了我们对细胞内一些 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。除用于特定蛋白的标记定位外， GFP亦大量用于各种细胞器的标记如细胞骨架、质 膜、细胞核等等。
GFP标记的微管
绿色荧光蛋白的应用前景
2.药物筛选
荧光探针的概念： 利用信号传导中信号分子的迁移功能，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。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。
分子生物学-诺贝尔荧光绿色蛋白GFP
有三位学者在绿色荧光蛋白技术这项工作中做出了杰出的贡献，2008年诺贝尔化学奖授予给他们：日本学者下村修、沙尔菲和华裔学者钱永健。
下村修发现从水母中提取的蛋白溶液，在紫外灯下呈非常亮的绿色荧光。
绿色荧光蛋白分子（GFP）生色团位于64-69的六肽，在氧存在的条件下自动催化，表达后折叠形成正确的构象，才具有功能。
最早发现绿色荧光具有潜在研究价值的是普拉舍，他于1992年完整的克隆出绿色荧光蛋白的基因；沙尔菲于1994年完成了绿色荧光蛋白在有机体内的不同部位和不同时间下的表达结果；卢卡亚诺夫在海葵体内发现了红色荧光蛋白；钱永健改进了GFP的发光强度，发光颜色。
在如今分子生物学实验中，GFP作为报告基因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。
GFP还可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。
同时在检测PH值、卤素离子，细胞及药物筛选等方面都有广泛的应用。
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，是一种活体报告蛋白。
这项研究的应用仍值得进一步探讨：构建表达水平更高的载体还有待进一步提高; GFP加工后形成活性功能，过程缓慢;多数生物具有微弱的自发荧光，干扰某些GFP的检测。
[1]Shimomura O, Johnson FH, Saiga Y.Extraction, purification andproperties of Aequoria, a bioluminescent protein from the luminousHydromedusan, Aequorea[J].J Cell Comp Physiol, 1962, 59(2) :223-229.[2]Chalfie M , Tu Y, Euskirchen G, Ward W W, et al. Green fluorescent protein as a marker for gene expression[ J] . Science, 1994, 263: 802 -805.[3]汪恒英,周守标,常志州,马艳,秦卫华.绿色荧光蛋白(GFP)研究进展[J].生物技术,2004(03):70-72.[4]薛启汉.绿色荧光蛋白(GFP)的特性及其在分子生物学研究中的应用[J].江苏农业学报,1999(01):54-60.。
gfp激发光波长和发射光波长
gfp激发光波长和发射光波长GFP激发光波长和发射光波长：深入探究引言绿色荧光蛋白（GFP）是一种非常流行的荧光蛋白家族成员，自从1990年首次从水螅上分离出来以来，已经成为生物技术和分子生物学领域的研究热点。
GFP 是一种蛋白质，能够在特定条件下发出特定颜色的荧光，广泛应用于荧光显微镜和融合蛋白质表达等领域。
在使用GFP时，有两个重要的概念需要了解，即GFP 激发光波长和发射光波长。
本文将介绍这两个概念的定义和相关背景知识，并探讨它们对GFP应用的影响。
第一部分：GFP的背景知识GFP的背景知识我们不必过多赘述，因为它在分子生物学和生物技术领域已被广泛运用，但我们仍然需要介绍一下它的简要历史和结构。
GFP的简要历史GFP最初是在1962年从海葵（Aequorea victoria）的触手中分离出来的。
然而，由于当时在结构和化学组成方面的技术限制，GFP的分子结构和工作机制一度不为人们所知。
1990年，Martin Chalfie等人成功地将GFP引入到线虫（Caenorhabditis elegans）的基因表达研究中。
随后，Douglas Prasher和Roger Tsien分别研究GFP的发射光波长和在其他生物系统中的应用。
由于这些重要研究的贡献，GFP成为了分子生物学和生物技术领域的研究热点，并在2008年赢得了化学领域的诺贝尔奖。
GFP的结构GFP是由一个238个氨基酸残基组成的蛋白质，其分子结构的最重要特点是三个环状结构。
这三个环状结构共同构成了GFP的一个色团（chromophore），这个色团是GFP能够发出荧光的根本原因，因此这个结构是研究GFP的重要关键之一。
值得一提的是，GFP虽然是从海葵中分离出来的，但它实际上是一种正常存在于海葵内的分子。
海葵在需要发出荧光时，GFP就会在细胞中储存并释放出来，所以GFP对于海葵来说就像是一种反应器，而我们可以通过基因工程技术在其他生物体系中引入这个反应器，从而实现在生物学中的应用。
荧光蛋白参数绿色荧光蛋白计算公式
荧光蛋白参数绿色荧光蛋白计算公式荧光蛋白（GFP）是一种广泛应用于生物领域的重要工具。
其中，绿色荧光蛋白（EGFP）是最常用的一种变异型。
EGFP的计算公式如下：EGFP = (0.299 * R) + (0.587 * G) + (0.114 * B)其中，R、G、B分别代表红、绿、蓝三个通道的亮度值。
这个公式的作用是根据RGB值计算出EGFP的亮度值，从而确定样品中EGFP的强度。
EGFP作为一种荧光探针，广泛应用于细胞和分子生物学研究中。
它拥有许多优点，如亮度高、稳定性好、光谱特性窄、抗褪色性强等。
通过对EGFP的表达和检测，可以实现对细胞和分子过程的实时观察和定量分析。
EGFP的计算公式中，红、绿、蓝三个通道的权重分别为0.299、0.587和0.114。
这是由于人眼对不同颜色的敏感度不同，绿色的敏感度最高，红色次之，蓝色最低。
因此，在计算EGFP亮度值时，对于红、绿、蓝三个通道的亮度值进行加权处理，以更准确地反映EGFP的亮度。
EGFP的计算公式不包含任何网络地址，是基于对颜色通道的数学处理得出的。
这个公式在生物学研究中广泛应用，但在具体实验中，可能会根据实际情况进行微调。
例如，通过改变权重值，可以调整EGFP的亮度范围，以适应不同实验需求。
除了EGFP，还存在许多其他荧光蛋白变异型，如黄色荧光蛋白（YFP）、红色荧光蛋白（RFP）等。
它们的计算公式和EGFP类似，只是权重值不同，以适应不同荧光蛋白的光谱特性。
荧光蛋白作为一种重要的生物标记物，已经被广泛应用于生物学研究中。
通过对荧光蛋白的表达和检测，可以实现对细胞和分子过程的实时观察和定量分析。
荧光蛋白的计算公式是对荧光强度的定量化处理，可以帮助研究人员更准确地获得实验数据，推动科学研究的发展。
总结起来，荧光蛋白参数EGFP的计算公式是根据红、绿、蓝三个通道的亮度值来确定EGFP的亮度。
这个公式在生物学研究中被广泛应用，通过对荧光蛋白的表达和检测，可以实现对细胞和分子过程的实时观察和定量分析。
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绿色荧光蛋白（GFP）
绿色荧光蛋白的优势：
1．不需加任何底物．荧光性质稳定。
2.相对分子质量小，对细胞无毒性。
C:\Users\Administrator\Desktop\分子细胞\机制.mp4 C:\Users\Administrator\Desktop\分子细胞\TED.mp4
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。
为了能够准确的标记肿瘤，科学家 们利用荧光蛋白发明了这样的一种 标记分子：
绿色荧光蛋白（GFP）
GFP是典型的β桶形结构，包含β 折叠和α 螺旋，将荧光基团包含在其 中（图2）。严密的桶形结构保护着 荧光基团，防止它被周围环境淬灭。 GFP表达后折叠环化，在氧存在下， 内部面向桶形的侧链诱导Ser65– Tyr66–Gly67三肽环化，导致荧光基 团形成。
绿色荧光蛋白（GFP）
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。
2008年诺贝尔化学奖获得者
下村修
*平田义正与海萤
*弗兰克〃约翰逊的邀请 与星期五港 *80岁与20年博士后
美国星期五港
2008年诺贝尔化学奖获得者
马丁·查尔菲 （Martin Chalfie）
生于1947年，为美国哥伦比亚大 学生物学教授。 他获奖的主要贡献在于向人们展 示了绿色荧光蛋白作为发光的遗传标 签的作用，这一技术被广泛运用于生 理学和医学等领域。
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
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。
绿色荧光蛋白的应用前景
说明：肿瘤细胞表面比正 常细胞表面具有更多的阴 电荷，造成细胞表面电荷 不平衡，使细胞之间粘附 力下降，组织遭破坏。 但是，除了肿瘤细胞表 面带阴电荷外，正常血液 里的细胞尤其是红血球也 带有较多的表面阴电荷。
绿色荧光蛋白的应用前景
其他应用包括：
1、在转基因动物研究中的应用 2、在融台蛋白中的应用 3、在临床检验中的应用 4、在基因治疗中的应用
绿色荧光蛋白的应用前景
3.对于肿瘤的机制阐明及治疗的应用 绿色荧光蛋白有助于人们肿瘤的深入了解： 以肿瘤细胞浸润性举例，浸润性指肿瘤细胞粘连、酶降解、移动和基质内 增殖等一系列表现，其根本原因在于肿瘤细胞内某些基因表达异常。利用 GFP 的示踪特性，将目的基因标记为绿色，即可定量分析目的基因的表达 水平，研究肿瘤细胞内某些基因异常表达与肿瘤细胞浸润的关系，即可揭 示肿瘤细胞浸润的某些机制。
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。
2008年诺贝尔化学奖获得者
钱永健
2008年诺贝尔化学奖获得者
马丁·查ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ菲 （Martin Chalfie）
查尔菲的实验室用秀丽隐杆线虫 来研究神经细胞的发育和功能。这类 线虫的发育、解剖、遗传和分子信息 都很丰富，为研究提供了强有力和多 元的支持。 绿色荧光蛋白基因在秀丽线虫的 表达。
2008年诺贝尔化学奖获得者
马丁·查尔菲 （Martin Chalfie）
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。
GFP标记的微管
绿色荧光蛋白的应用前景
2.药物筛选 荧光探针的概念： 利用信号传导中信号分子的迁移功能，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。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。 筛选原理： 受体常常被用作药物筛选的目标，若某一药物具有与信号分子类似的功能 ，那么该药物即具有潜在的医药价值。利用GFP荧光探针，将很容易从数 量众多的化合物中判断出哪些化合物具有与信号分子相似的能引起配体一 受体复合物迁移并介导生理反应的功能，且这一筛选过程简单方便，所需 成本也很低。由于GFP在细胞内的穿透性强及独特的发光机制，因而在药 物筛选中具有相当大的应用潜力。
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 裂 动力学和泡囊运输 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。 利用GFP的这一特性已经加深了我们对细胞内一些 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。除用于特定蛋白的标记定位外， GFP亦大量用于各种细胞器的标记如细胞骨架、质 膜、细胞核等等。
2008年度诺贝尔化学奖获得者之 一，我国著名的钱氏家族的一员，美 国生物化学家。 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
5、在其他方面的应用 通过随机重组和基因定向突变得到了多种对环境敏感的GFP， 它们可用作环境指示剂。
最新进展
C:\Users\Administrator\Desktop\分子细 胞\美、德三名科学家分享2014年诺贝尔化 学奖[看东方]_超清.mp4
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钱永健
经钱永健改造 后的各色荧光 蛋白。
“我总是被色彩所吸引，”钱永健说，正是色彩，让他的工作更有趣， “当工作进展得不顺利时，因为色彩，我可以把工作继续进行下去。如果我天 生是色盲，估计我不会取得今天的成就了。”
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绿色荧光蛋白简介 GFP应用前景
最新进展
绿色荧光蛋白（GFP）
GFP由238个氨基酸组成，分子量 为26.9 kDa，最初是从维多利亚多管发 光水母中分离出来的，在蓝光照射下会 发出绿色荧光。来源于水母的野生型 GFP在395 nm和475 nm分别有主要和 次要的激发峰，它的发射峰在509 nm， 处于可见光谱的绿色区域（图1）。来 源于海肾的GFP只在498 nm有单个激 发峰。