年的诺贝尔化学奖年，瑞典皇家科学院将诺贝尔化学奖授予对GFP的发现、表达和开发做出了杰出贡献的三位科学家：下村修(OsamuShimomura,-)、马丁?查尔菲(MartinChalfie,-)和钱永健(RogerYonchienTsien,-)。钱永健是一位伟大的华人科学家，一生获奖无数，几乎囊括所有生命科学领域大奖，也是唯一一位华人沃尔夫奖和诺贝尔奖“双得主”。是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。而其年少成名，更是当之无愧的少年天才。GFP（绿色荧光蛋白）的发现年，下村修和约翰森从维多利亚多管水母（Aequoreavictoria）中分离生物发光蛋白-水母素（aequorin）时，意外地得到了一个副产物。它在阳光下呈绿色、钨丝下呈黄色、紫外光下发强烈绿色。其后他们仔细研究了其发光特性。年，他们得到了这个蛋白，当时称绿色蛋白、以后称绿色荧光蛋白（GFP）。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。水母素在钙刺激下发光，其能量可转移到GFP，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。 研究者们并没有意识到GFP的应用前景，慢慢就将其遗忘了。这一晃就是20年。直到年，道格拉斯?普瑞舍克隆并测序了野生型的GFP，文章发表在《Gene》杂志上。但具有讽刺意味的是，基金评审委员会认为普瑞舍的工作没有意义，不愿提供经费。普瑞舍一气之下，离开了科学界，将GFP的cDNA送给了几个实验室。很多人尝试用GFP的基因来表达蛋白，但都失败了。马丁?查尔非就考虑只用它的编码区域来表达。他用PCR的方法扩增了GFP的编码区，将它克隆到表达载体中，通过UV或蓝光激发，在大肠杆菌和线虫细胞内均产生了很美妙的绿色荧光。这才是GFP作为荧光指示剂的真正突破，文章发表在《Science》杂志上。 尽管野生型GFP发出很绚丽的荧光，但它还是有不少缺点，比如有两个激发峰、光稳定性不好，在37℃不能正确折叠。年钱永健通过基因点突变的方式首先改造了GFP，单点突变（S65T）显著提高了GFP的光谱性质，荧光强度和光稳定性也大大增强。突变后的GFP激发峰转移至nm，而发射峰仍保持在nm，这和常用的FITC滤光片匹配，提高了GFP的应用潜力。而F64L点突变则改善了GFP在37℃的折叠能力，综上就产生了增强型GFP，也就是我们常见的EGFP。 随后，钱永健等人又完成了多种突变，将GFP进一步改造，包括颜色的改变，改造出一系列不同颜色的荧光蛋白，包括蓝色荧光蛋白（EBFP,EBFP2,Azurite,mKalama1）、青色荧光蛋白（ECFP,Cerulean,CyPet）和黄色荧光蛋白（YFP,Citrine,Venus,Ypet）等，人们习惯称之为水果荧光蛋白。GFP—生物医学的指路明灯荧光蛋白广泛应用于生物学研究。通过常规的基因操纵手段，将荧光蛋白用来标记其他目标蛋白，这样可以观察、跟踪目标蛋白的时间、空间变化，提供了以前不能达到的时间和空间分辨率，而且可以在活细胞、活体动物中观察到一些分子。荧光蛋白技术也使得人们可以研究某些分子的活性，而不仅仅是其存在与否。活体动物标记将GFP的应用价值推向一个新的高度RobertM.Hoffman博士在肿瘤研究领域做出了巨大的贡献，在年就建立了全世界第一例PDOX（人源性肿瘤组织原位异种移植模型）模型，极大的加速了肿瘤药物的研发。GFP的出现让Hoffman博士找到了一个新的利器，利用GFP光学标记肿瘤细胞有望将PDOX模型的监测实现无创的实时在体连续监测，随后Hoffman博士又联合著名的生物成像仪器的开创者UVP公司（Analytikjena德国耶拿公司的子公司）一起开发了最适合荧光成像的活体成像系统，完成一系列重大疾病模型的构建，并获得了所有荧光蛋白在活体成像领域应用的荣誉。Hoffman博士将自己的公司名字定为Anticancer,在全球多个国家开设分公司，使用德国耶拿公司的UVPiBOX系列仪器为制药公司和科研单位提供技术服务，在全世界范围内用自己的核心技术加速药物研发和科学研究的进程。显微活体成像技术—在动物活体上观察细胞迁移当人们开始认可，并逐渐热衷于用活体成像技术连续定量观察GFP等荧光蛋白标记的动物活体上的信号时，Hoffman博士又在思考另外一个问题。传统的活体成像技术只能在动物整体上看到信号的位置和大小，但是细胞是如何在活体动物上迁移，运动，如果与周围的细胞相互作用的？带着个这个问题，Hoffman博士又一次与德国耶拿公司合作开创了一个新的技术，显微活体成像技术，并研发出了一个新的技术平台UVPiBoxExplorer。这个技术平台，不仅可是实时无创的连续监测活体动物上的GFP等荧光信号，而且可以观察到一个GFP等荧光标记的细胞在活体动物上的迁移情况。此技术的重大意义在于，让人们增加了一个维度去研究我们要研究的对象，并且这个维度更加直观，更具说服力。 以GFP为代表的荧光蛋白的作用还在不停的被人们开发出来，GFP的历史时代才刚刚开始，未来等着科学家们继续书写……预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇
