绿色荧光蛋白的发现

水晶水母Aeqourea victoria是一种生物发光（在黑暗中发光）和荧光（在紫外光下发光）的水母。水母伞上的小型光器官含有发光蛋白aequorin，它催化与荧光素的反应以释放光线。当水蛭素与钙离子相互作用时，会产生蓝光。蓝光提供能量使绿色荧光蛋白发光。

岛村在20世纪60年代对A.victoria的生物发光进行了研究。他是第一个分离GFP并确定负责荧光的蛋白质部分的人。岛村从一百万只水母身上切下发光的环，并用纱布挤压它们，以获得用于研究的材料。虽然他的发现使人们对生物发光和荧光有了更好的理解，但这种野生型绿色荧光蛋白（GFP）很难获得，因此没有太多的实际应用。1994年，GFP被克隆，使其可用于世界各地的实验室。研究人员发现了改进原始蛋白质的方法，使其以其他颜色发光，发光更明亮，并以特定方式与生物材料相互作用。这种蛋白质对科学的巨大影响导致了2008年诺贝尔化学奖的颁发，该奖授予岛村、查尔菲和钱罗杰，以表彰“绿色荧光蛋白GFP的发现和发展”

gfp为何重要

没有人真正知道生物发光或荧光在水晶果冻中的作用。分享2008年诺贝尔化学奖的美国生物化学家罗杰·钱森（Roger Tsien）推测，水母可能能够通过改变深度的压力变化来改变其生物发光的颜色。然而，华盛顿州星期五港的水母数量急剧减少，使得在其自然栖息地研究水母变得困难。

虽然荧光对水母的重要性尚不清楚，但这种蛋白质对科学研究的影响是惊人的。小荧光分子往往对活细胞有毒，并受到水的负面影响，从而限制了它们的使用。另一方面，绿色荧光蛋白可以用来观察和追踪活细胞中的蛋白质。这是通过将绿色荧光蛋白基因与蛋白质基因连接而实现的。当蛋白质在细胞中形成时，荧光标记附着在细胞上。光照细胞会使蛋白质发光。荧光显微镜用于观察、拍照和拍摄活细胞或细胞内过程，而不干扰它们。这项技术可以在病毒或细菌感染细胞时追踪病毒或细菌，或者标记和追踪癌细胞。简言之，绿色荧光蛋白的克隆和精炼使科学家能够研究微观的生活世界。

GFP的改进使其成为一种有用的生物传感器。当蛋白质相互结合时，修饰后的蛋白质作为分子机器对pH或离子浓度或信号的变化作出反应。蛋白质可以通过是否发出荧光或根据条件发出特定颜色来发出开/关信号。

不仅仅是为了科学

科学实验并不是绿色荧光蛋白的唯一用途。艺术家朱利安·沃斯·安德烈（Julian Voss Andreae）根据GFP的桶形结构创作了蛋白质雕塑。实验室已经将绿色荧光蛋白纳入多种动物的基因组中，有些动物被用作宠物。约克敦科技公司成为第一家销售荧光斑马鱼的公司。这种色彩鲜艳的鱼最初是用来追踪水污染的。其他荧光动物包括老鼠、猪、狗和猫。荧光植物和真菌也有。