绿色荧光蛋白(精品)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,钱永健名片,钱永健,(Roger Yonchien Tsien,，,1952,年,2,月,1,日,),，美国细胞生物学家。美国国家科学院院士，美国国家医学院院士，美国艺术与科学院院士。圣地牙哥加利福尼亚大学生物化学及化学系教授。汉族，,1952,年生于美国纽约，祖籍浙江杭州，是中国导弹之父钱学森的堂侄。,哈佛大学化学及物理学最优等学士学位英国剑桥大学生理学哲学博士学位,学术贡献,钱永健的学术贡献主要在于应用绿色萤光蛋白研究细胞信号通路，是这方面的公认先驱。,由于对绿色荧光蛋白,(Green Fluorescent Protein,GFP),的发现、机理研究以及利用做出的贡献，瑞典皇家科学院诺贝尔将委员会将,2008,年度诺贝尔化学浆授予美国科学家下村修、马丁沙菲尔和美籍华裔化学家钱永健,化学奖评选委员会主席贡纳尔 冯 海伊内和评委莫恩斯 艾伦贝里对绿色荧光蛋白的评价指出，这是当代生物学的重要工具，借助这一“指路标”，科学家们已经研究出监控脑神经细胞生长过程的方法，这在以前是不可能实现的。他们说，下村修,1962,年在北美西海岸的水母中首次发现了一种在紫外线下发出绿色荧光的蛋白质，即,GFP,。随后，马丁沙尔菲在利用,GFP,做生物示踪分子方面做出了贡献；钱永健让科学界更全面地理解,GFP,的发光机理，对,GFP,坐了改造，通过改变其氨基酸排序合成出了能吸收、发射不同颜色（蓝色、蓝绿色、黄色）光的荧光蛋白，为同时追踪多种生物细胞变化的研究奠定了基础。,绿色荧光蛋白,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。,绿荧光水母,通过体内绿色荧光蛋白发光,GFP,的发现,1962,年，下村修和约翰森从维多利亚多管水母（,Aequorea victorian,）中分离生物发光蛋白质,水母素（,aequorin,）时，意外地得到了一个副产物。它在阳光下呈绿色，钨丝灯光下呈黄色，紫外光下呈亮绿色。之后，他们仔细研究了其发光特性，并发现：是水中的钙离子增强了水母素的发光。于,1963,年，他们在美国,科学,杂志上报道了钙离子和水母素发光的关系，并于,1974,年得到了这种蛋白质。,GFP,在水母中之所以能发光，是因为水母素和,GFP,之间发生了能量转移。水母素在钙离子的刺激下发光，其能量可转移到,GFP,上，刺激,GFP,发光。这是物理化学中已知的荧光共振能量转移（,FRET,）在生物中的发现。,下村修因此成为首位从水母中分离出,GFP,，并发现这种蛋白质在紫外光下呈亮绿色的科学家，他被誉为生物发光研究的第一人,GFP,的应用,1974,年，下村修和约翰森分离纯化得到了,GFP,，然而，当时他们并没有意识到,GFP,的应用前景,1992,年，道格拉斯普瑞舍克隆并测序了野生型的,GFP,马丁查尔菲在研究线虫神经结构时，将,GFP,作为研究线虫的工具，发现水母素和,GFP,发光原理不同，水母素是荧光酶的一种，需要荧光素才能发光，而,GFP,本身就能发光。这意味着,GFP,可以很方便地被植入生物体内，作为一种指示剂，跟踪和判断生物细胞分子的变化。,钱永健在改造,GFP,方面取得了卓越的成就。,1995,年，他完成了单点突变（,S65T,）显著提高了,GFP,的光谱性质，其荧光强度和稳定性也大大增强。此外，,GFP,还存在其他的突变，如颜色突变。,具体应用,作为转基因植物和动物的筛选标记,用于定位标记,跟踪观察微生物,发育机理研究,用于细胞筛选,用于免疫学,用于定位标记,GFP,的相对分子质量小，能与多种不同的蛋白质,N,端或,C,端融合而保持其天然蛋白质的特性，可特异地进行蛋白质及细胞器的地位研究。大量实验表明，,GFP,可定位到细胞核、细胞骨架、叶绿体、线粒体等细胞器中,另外、将,GFP,作为活细胞内蛋白质的标记分子，利用荧光共振能量转移显微技术可以研究细胞内的蛋白质之间的相互作用。,跟踪观察微生物,传统方法中，一般用荧光染料标记微生物，由于微生物的分裂，燃料被稀释，因此长期以来未能观察到微生物侵入活细胞的实时动态过程。,GFP,基因能克服上述的缺点，且在活细胞中能直接观察到无需破坏原有细胞而阻止感染的继续进行。,