標籤: 暫無標籤

GFP,即綠色熒光蛋白(Green Fluorescent Protein ) 2001年1月11日,美國科學家宣布培育成世界上首隻轉基因猴, 這是世界上首次培育成功轉基因靈長類動物。 添加在這隻名為"安迪"的猴子體內的就是這種標誌基因。

1熒光蛋白

綠色熒光蛋白(GreenFluorescent Protein,簡稱GFP)是一種在美國西北海岸所盛產的水母中所發現的一種蛋白質。這類學名為Aequorea victoria的水母有著美麗的外表,生存歷史超過1.6億年。1962年,下村修正是在這種水母的發光器官內發現天然綠色熒光蛋白。它之所以能夠發光,是因在其包含238個氨基酸的序列中,第65至67個氨基酸(絲氨酸—酪氨酸—甘氨酸)殘基,可自發地形成一種熒光發色團。

2發光機理

當蛋白質鏈摺疊時,這段被深埋在蛋白質內部的氨基酸片段,得以「親密接觸」,導致經環化形成咪唑酮,併發生脫水反應。但此時還不能發射熒光,只有當有分子氧存在的條件下,發生氧化脫氫,方能導致綠色熒光蛋白髮色團的「成熟」,形成可發射熒光的形式。上述綠色熒光蛋白髮色團的形成過程,系由幾位科學家分別研究完成的。
綠色熒光蛋白分子

  綠色熒光蛋白分子

綠色熒光蛋白不僅無毒,而且不需要藉助其他輔酶,自身就能發光,可以讓科學家在分子水平上研究活細胞的動態過程。當綠色熒光蛋白的基因和我們感興趣的有機體內所擬研究的蛋白質基因相融合時,蛋白質既能保持其原有的活性,綠色熒光蛋白的發光能力也不受影響。通過顯微鏡觀察這種發光的「標籤」,科學家就能做到對蛋白質的位置、運動、活性以及相互作用等一目了然。在一個活體中有數萬種不同的蛋白質,這些蛋白質精細地控制著重要的化學進程。如果蛋白機制發生故障,通常就會t發生疾病。綠色熒光蛋白可幫助研究這類機制,這就是為什麼綠色熒光蛋白成為生物科學極其重要的工具。在它的幫助下,科學家還能對各種細胞的命運了如指掌,比如,腦神經細胞是如何發育起來的,或者癌症細胞是如何擴散的……
今天,已經有了許多新的不同的綠色熒光蛋白變體,這就進一步完善了綠色熒光蛋白作為基因標誌在生物研究中的廣泛應用。

3發現發展

錢永健的貢獻
錢永健及其合作者,還解決了綠色熒光蛋白的晶體結構問題,從而允許能夠較合理地對具不同性質的變體合成進行設計。這些新變體有的熒光更強,有的呈黃色,有的呈藍色,有的呈紅色,有的可激活、可變色。這意味著除綠色以外,還可以用其他顏色熒光蛋白標示不同的蛋白質和細胞。
錢永健

  錢永健

今天,綠色熒光蛋白及其變體作為基因標誌,已實現了工具化,有了通用的「工具盒」,可應用於所有生命體系中的科學研究。錢永健和他的同事不僅加深了對綠色熒光蛋白髮光機制的了解,比如分子氧的作用,由此可以解釋為什麼綠色熒光蛋白在有機體內可容易地發射熒光。更重要的是發現了一些新的具有不同光譜行為的綠色熒光蛋白變體,從紫外部分一直位移到藍色。這些結果表明,綠色熒光蛋白在進行取代或進行化學轉換上是十分活潑的,而這些改進了的綠色熒光蛋白,為其在生物科學中的成功應用鋪設了一條康庄大道。
在此筆者還想談一點感想。雖然這一獲獎項目為化學獎,但是它所涉及的大量工作都和生物和生命科學相關,包括所研究對象,以及它的實際應用等。這說明現代科學的分類已不拘泥於以往的格局。這還使我聯想到目前我們化學家對於物理和生物科學的生疏,以及物理學家見到苯環結構而害怕的情況。這些現狀表明,我們的大學教育確是有進一步改革的必要。

4發光特性

GFP吸收的光譜,最大峰值為395nm(紫外),並有一個峰值為470nm的副峰(藍光);發射光譜最大峰值為509nm(綠光),並帶有峰值為540nm的側峰(Shouder).
GFP的光譜特性與熒光素異硫氰酸鹽(FITC)很相似,因此為熒光素FITC設計的熒光顯微鏡濾光片組合同樣適用於GFP觀察.
儘管450~490nm(藍光)是GFP的副吸收峰,但由於長波能量低,細胞忍受能力強,因此更適合於活體檢測.

5性質

GFP熒光極其穩定,在激發光照射下,GFP抗光漂白(Photobleaching)能力比熒光素(fluorescein)強,特別在450~490nm藍光波長下更穩定.
GFP需要在氧化狀態下產生熒光,強還原劑能使GFP轉變為非熒光形式,但一旦重新暴露在空氣或氧氣中,GFP熒光便立即得到恢復.而一些弱還原劑並不影響GFP熒光.中度氧化劑對GFP熒光影響也不大,如生物材料的固定,脫水劑戊二酸或甲醛等.
GFP融合蛋白的熒光靈敏度遠比熒光素標記的熒光抗體高,抗光漂白能力強,因此更適用於定量測定與分析.
但因為GFP不是酶,熒光信號沒有酶學放大效果,因此GFP靈敏度可能低於某些酶類報告蛋白.
由於GFP熒光是生物細胞的自主功能,熒光的產生不需要任何外源反應底物,因此GFP作為一種廣泛應用的活體報告蛋白,其作用是任何其它酶類報告蛋白無法比擬的.

6發現

GFP是從一種生活在北太平洋寒冷水域的水母體內發現的。這種水母體內含有一種生物發光蛋白質——aequorin,它本身發藍光。GFP能把這種光轉變成綠色,也就是當水母容光煥發的時候我們實際看到的顏色。GFP的純溶液在典型的室光下呈黃色,但是當被拿到戶外的陽光下時,它會發出鮮綠的顏色。這種蛋白質從陽光中吸收紫外光,然後以能量較低的綠光形式發射出來。

7應用

您可能要說:「誰會在乎水母體內的這種名不見經傳的小小的綠色蛋白質呢?」GFP在科學研究上有著驚人的用途,因為它能夠使我們直接看到細胞內部的運動。情況。在任何指定的時間我們都可以輕易地找出GFP在哪兒:你只需要用紫外光去照射,這時所有的GFP都將發出鮮艷的綠色。不妨做個實驗:你把GFP連接到你有興趣觀察的任何對象上。比如,你可以把它連接到一種病毒上。然後,隨著病毒在宿主體內不斷擴散,你就可以通過跟蹤發出的綠光來觀察病毒的擴散途徑;或者你把它接合到一種蛋白質上並通過顯微鏡觀察它在細胞內部的移動。
GFP是一種現成的熒光蛋白質,因此它特別容易使用。大多數可以處理光的蛋白質都利用外來的分子吸收和釋放光子。例如,我們眼睛里的視紫紅質利用維生素來感光。這些「發光團」必須是專門為了發光而生成的,並且被仔細地插入到該蛋白質分子內,不同的是,GFP控制光的部位是其自身的一部分,僅由氨基酸構建而成,該部位含有一段三個氨基酸組成的特殊序列:絲氨酸-酪氨酸-甘氨酸(有時絲氨酸會被相似的蘇氨酸取代)。當蛋白質鏈摺疊時,這段短片段就被深埋在蛋白質內部,然後,發生一系列化學反應:甘氨酸與絲氨酸之間形成化學鍵,生成一個新的閉合環,隨後這個環會自動脫水。最終,經過大約一個小時的反應,周圍環境中的的氧氣攻擊酪氨酸的一個化學鍵,形成一個新的雙鍵併合成熒光發色團。由於GFP可以形成自己的發色團,它非常適合於基因工程。你根本不必擔心操作任何奇怪的發色團,你只需要利用遺傳學的方法操縱細胞合成GFP蛋白質,GFP就會自動摺疊並開始發光。

8生物特性

目前已有兩個 GFP 有明確的生物特性,其一是水母中分離到的 GFP,其二是海洋珊瑚蟲中分離到的 GFP。1992 年,GFP 作為水母發光蛋白的配對物被分離到,作為輔助蛋白的 GFP 在水母中的功能是將其所產生的藍光轉換為綠光,這是因為它們之間進行了能量轉換的緣故,在低濃度水母發光蛋白和綠色熒光蛋白溶液中,這種能量轉換是無法進行的。但是,如果同時將水母發光蛋白和綠色熒光蛋白固定在一個表面上 (如 DEAE - Sephadex) 或在溶液中使用高濃度綠色熒光蛋白,則可以觀測到綠光的產生。然而,為什麼一些綠色熒光蛋白能與某種發光蛋白結合在一起,其機制仍不清楚。
水母和珊瑚蟲的GFP

  水母和珊瑚蟲的GFP

兩個野生型 GFP 在 395 nm 出現一個最大吸收峰,在 470 nm 出現一個小的吸收。395 nm 處的摩爾吸收值約為 9 500/ cm · mol。出現兩個吸收峰的原因可能是由於存在陰性和中性兩個不同化學結構的生色團。正是由於存在兩個吸收峰的緣故,野生型 GFP 可以被標準的長波紫外 (UV) 源和異硫氰酸熒光素 (fluorescein isothiocyanate,FITC) 所激發。GFP 在 509 nm 處激發光最強,在 540 nm 處激發光較之為弱。激發態的壽命為 3. 25 ns,其產生熒光的量值為 0. 72 ~ 0. 85,熒光素染料的熒光量值為 0. 91。然而,天然 GFP 的摩爾吸收值卻遠低於熒光素。水母 GFP 是由 238 氨基酸組成的單體蛋白質,分子量約 27 kD,GFP 熒光的產生主要歸功於分子內第 65 、 66 、 67 位絲氨酸、酪氨酸、甘氨酸形成生色團的功效。翻譯出的蛋白質摺疊環化之後,在 O2 存在下,分子內第 67 位甘氨酸的醯胺對第 65 位絲氨酸的羧基的親核攻擊形成第 5 位碳原子咪唑基,第 66 位酪氨酸的α 2β鍵脫氫反應之後,導致芳香團與咪唑基結合。這樣,GFP 分子中形成對羥基苯甲酸咪唑環酮生色團,該過程可以自動催化完成。GFP 晶體結構顯示,蛋白質中央是一個圓柱形水桶樣結構,長 420 nm,寬 240 nm,由 11 個圍繞中心α螺旋的反平行β摺疊組成,熒光基團的形成就是從這個螺旋開始的,桶的頂部由 3 個短的垂直片段覆蓋,底部由一個短的垂直片段覆蓋,對熒光活性很重要的生色團則位於大空腔內。實驗表明 GFP 熒光產生的前提是桶狀結構完整性,去除 N 端 6 個氨基酸或 C 端 9 個氨基酸,GFP 均會失去熒光。這是由於生色團形成的效率較低,而且形成過程受外界環境影響較大的緣故。
許多報道顯示,天然珊瑚蟲 GFP 作為生物學標記物,比水母 GFP 有更多的優點,具更大的前景。在光吸收方面,珊瑚蟲 GFP 的消光係數比野生型的水母 GFP 高 5 倍,比人源化的紅移 (redshifted) 轉變的水母蛋白高 2.5 倍,與水母 GFP 相比,珊瑚蟲 GFP 穩定的 pH 範圍更廣,對有機溶劑、去污劑及蛋白酶的穩定性更高。珊瑚蟲 GFP 在各種濃度中,均以可解離的同型二聚體形式存在。因此暴露在外的疏水表面較小,在細胞內與其他蛋白質相互作用的機會較小

9應用研究

藥物篩選
許多新發展的光學分析方法已經開始利用活體細胞來進行藥物篩選,這一技術能從數量眾多的化合物中快速篩選出我們所感興趣的藥物。基於細胞的熒光分析可分為三類:
c為藥物篩選的GFP

  c為藥物篩選的GFP

即根據熒光的密度變化、能量轉移或熒光探針的分佈來研究目標蛋白如受體、離子通道或酶的狀態的變化。熒光探針分佈是利用信號傳導中信號分子的遷移功能,將一熒光蛋白與信號分子相偶聯,根據熒光蛋白的分佈情況即可推斷信號分子的遷移狀況,並推斷該分子在遷移中的功能。由於GFP分子量小,在活細胞內可溶且對細胞毒性較小,因而常用作熒光探針。
感測器
由於技術上的的原因,一般融合抗體均置於原核表達系統如E.coli中表達。為便於表達蛋白的分離純化,一般在單鏈抗體的N端或C端插入一6×His序列,便於用Ni-NTA親和層析柱純化目標蛋白。但這一技術也存在一些問題。由於抗體分子內存在二硫鍵,而在原核表達系統內由於抗體不能正確摺疊,容易形成包涵體,表達出來的目標蛋白無活性,需要在氧化還原體系中進行復性。但近來也有報道在動物細胞細胞質中成功表達出具有抗原結合活性的單鏈抗體。若能成功解決融合抗體的表達問題,則在免疫染色及腫瘤檢測這一領域融合抗體將扮演極為重要的角色。蛋白質工程技術已經開始採用將一具有信號傳導功能分子識別位點的分子結合到另一分子上來設計生物感受器。綠色熒光蛋白由於其獨特的光信號傳導機制,以及在表達后易被周圍化學環境和蛋白之間的相互作用所影響的特性,因而極適於用做活細胞體內的光學感受器。第一個基於GFP的生物感受器為Ca2+感受器,由Romoser和Miyawaki幾乎同時提出。這一感受器原理是利用鈣調蛋白結合鈣離子后引起的空間構象變化導致兩種GFP突變體間發生熒光共振能量轉移。但是由於大多數蛋白不能像鈣調蛋白那樣承受較大的空間構象變化,為克服這一缺點,人們開始提出利用基因融合技術將一新的分子識別位點結合到GFP上以構建新的分子感受器。Doi和Yanagawa根據這一原理將TEM1 β-內醯胺酶(Bla)融合到GFP上。當缺少目標分子時,GFP處於靜止狀態不會產生熒光。但是當目標分子β-內醯胺酶抑制蛋白(BLIP)與Bla結合后,即使GFP活化產生熒光,而這一變化很容易被檢測到。將受體蛋白插入到GFP表面的技術已經成為構建分子感受器的有力工具,這種GFP感受器能被用來檢測多種分子,如蛋白質、核酸、激素、藥物、金屬及其他的一些小分子化合物等,其潛在應用前景極為廣闊。

10細胞應用

Protein tagging
GFP蛋白首先被應用在觀察活體細胞中蛋白的位置及動態的變化.使用GFP進行此類研究的好處是細胞在實驗之前不需要進行固定或破壞,如此便能在幾乎不影響細胞的正常生理作用下進行即時的觀察及分析.主要可以應用在Biological screen及Drug screen上.
GFP蛋白除了能在細胞中標定特定fusion protein的位置及存在,另外也能利用生物分子之間的特殊作用力標定特定DNA序列的位置.例如有研究就利用bacterial lac repressor protein(lac I)跟其DNA目標之間的特殊強結合力來標定lacI的目標基因.
GFP在植物研究中的應用

  GFP在植物研究中的應用

GFP的barrel-like structure能確保GFP在fusion protein中的結構及其發光的性質,使其適宜接在不同fusion protein中表現.但利用GFP有期限制性,因為要將GFP摺疊成具有活性(會發光)的形狀可能會花較長的時間,這使得應用GFP在短生命周期的蛋白研究中相形困難.
⒈測知transcriptase或reverse transcriptase的存在Monitoring of gene expression 將GFP當作報告子基因在生醫研究上有很多的應用,主要分成下列兩種:
在文獻報道,利用具有hTERT (human Tolemerase Reverse Transcriptase)作用之promoter及擁有在此promoter下游GFP報告子基因的adenovirus來感染細胞,進而利用螢光的發光位置來辨認出腫瘤細胞的存在及其位移,發展的過程.
⒉Promoter強度之研究
Promoter強度及其作用之研究對於有用到Molecular Cloning的實驗來講是非常重要的.利用GFP當作下游之reporter gene可以讓研究者即時觀察得知promoter在不同細胞或在不同狀況下表現下游基因的能力.
FRET(Fluorescence Resonance Energy Transfer)
利用Fluorescent Energy donor及acceptor之間的能量傳遞而造成發光波長的改變來得知donor和acceptor之間的相對位置關係,進而作為蛋白間交互作用研究的有力證據及資料.

11信號轉導

新近研究發現,某些突變的 GFP 能夠發生熒光共振能量轉移 (fluorescence resonance energy transfer,FRET)。FRET 是一種從熒光分子的激髮狀態到臨近基態接受分子之間量子力學能量轉移的現象。FRET 發生的前提條件是,熒光接受分子必須在熒光提供分子釋放態所具有的波長範圍內接受能量。如果供應分子和接受分子相互定位在幾個納米之內,則非常利於 FRET 的產生。因為 FRET 對於兩個熒光分子相互間的定位和距離高度敏感 (在納米範圍內)。兩個分子間微小的線性或空間定位關係的破壞可以強烈地改變能量轉移的效率。由於 FRET 能量轉移並非是 100 % 的效率,一個實用而有效的檢測 FRET 的方法是,僅僅激發熒光供應分子,然後計算供應分子對於接受分子熒光釋放的比率。比值的變化是一個理想的觀測細胞動態變化的指標。因為它消除了 GFP 分子在絕對濃度、細胞的厚度、激發源的能量度以及檢測的絕對效率等的影響。利用 FRET 可以作成 GFP 依賴的生物探針,現已有研究人員設計大分子或分子配對物來改變 GFP 之間原有生理信號反應的 FRET。
GFP標記的細胞

  GFP標記的細胞

在上述實驗基礎上,研究人員開始設計 FRET 依賴的 Ca 2+ 敏感指示劑,其設計原理是,鈣調蛋白 (CaM) 通過肌球蛋白輕鏈激酶 (MLCK) 結合到 CaM 結合區。藍色熒光蛋白和綠色熒光蛋白通過 CaM 和 MLCK 區域融合在一起,當 Ca 2 + 增多時,形成更多的 Ca 2+ - CaM 複合物,並從 MLCK 結合到 CaM 結合區域。該實驗發現,通過改變兩個 GFP 之間的距離,可以增加 FRET。另有一些研究人員,並沒有把兩個 GFP 融合在一個單一結構中,而是把一個 GFP 融合到 CaM 上,另一個 GFP 融合到 CaM 結合區域。結果發現,當 Ca 2+ 結合到 CaM 上,出現分子間異源二聚體,兩個 GFP 足夠接近而產生 FRET。這個實驗提示了一個非常重要的現象,即 FRET 不僅可以在分子內發生,而且還可以在分子間發生。研究發現可以通過調節 GFP 來改變 FRET。把一個釋放藍色熒光的 GFP 融合到一個綠色熒光 GFP 突變體上,並在它們之間介入一個蛋白酶敏感的間隔子,這兩個 GFP 恰好可以發生 FRET,當加入蛋白酶時,間隔子被切除,兩個 GFP 之間的距離發生彌散性改變,FRET 被完全阻斷。該實驗提示我們,可以通過偶聯 GFP 到適當的轉錄因子、跨膜受體、細胞間信號轉導指示分子,來動態觀測活細胞的生理功能。
最近,有學者用 GFP 依賴的生物感測器測量活細胞內生化動力學,通過利用帶有 GFP 標記的蛋白激酶 A 轉染細胞,觀測有關 cAMP 的動態熒光變化。通過融合藍色熒光 GFP 到調節亞單位或融合綠色熒光 GFP 到 PKA 的催化亞單位,設計出了 cAMP 感測器。當 cAMP 濃度很低時,兩個熒光分子距離很近,並出現 FRET,如果增加 cAMP 濃度,發生 FRET 的可能性急劇下降。利用該方法,可以檢測出 cAMP 的動態變化,並開創了在整體條件下,研究 cAMP 調節信號轉導途徑的新方法。
GFP 的結構雖然具有高度完整性,但是實驗中發現,在 GFP 中某些確定的位置,插入外源基因,完全沒有喪失其熒光性。當把 CaM 插入黃色熒光 GFP 突變體中,得到 Ca 2+ 感測器,當 Ca 2+ 結合到 CaM 上,導致生色團去質子化,使熒光強度增加 7 倍。當在黃色熒光 GFP 中插入一個 Zif268 鋅指結構,可以得到傳導 Zn 2+ 的 GFP,結果發現熒光少量增加,為改變前的 1.7 倍,K d 值約 0. 4mmol。插入外源基因致使 GFP 熒光敏感性增強的現象,提供了一個獲取永久編碼感測器去監測細胞信號轉導的新路徑。

12應用前景

野生型 GFP 合成后需經一定的摺疊過程形成正確構象后才有功能,而且在 470 nm 處的熒光強度相對較低。為了改善 GFP 熒光特性 (如摩爾吸收值及釋放波譜),對 GFP 進行了突變和重組實驗。Chalfie 等 通過測定大腸桿菌和線蟲體內重組 GFP 的熒光光譜發現,它和提純的天然 GFP 光譜完全一致。突變實驗發現,多數突變導致 GFP 部分或完全喪失熒光活性,但某種突變使 GFP 明顯地改變激發和釋放波譜。例如用 The 替代 Ser 65,在 490 nm 處出現一個單一激發峰值,激發后產生的熒光強度是野生型的 6 倍,對光淬滅具有更強的抵抗性,並且出現紅移現象,該突變蛋白質與 FITC 的性質相似 ; 同樣 Leu 替代 Phe 64,即增加 GFP 的可溶性,熒光強度增強 35 倍。3 個氨基酸同時突變時,在 360 nm 至 400 nm 之間,出現最大激發峰,而且增大生色團形成的機率,可溶性更強,熒光強度為野生型 GFP 的 18 倍。現有人認為,低濃度 GC 含量是 GFP 低表達的原因之一,為此,研究人員合成了高 GC 含量的特殊 GFP,並且發現這種 GFP 有更強的熒光強度。此外,用人蛋白質中偏愛的密碼子替代相應的野生型 GFP 中密碼子可提高 GFP 在哺乳動物中的表達效率。許多 GFP 突變蛋白,不僅改變了激發和釋放波譜,而且提高生色團形成的效率、溶解度、蛋白質表達等。
綠色熒光蛋白改造的蜜蜂

  綠色熒光蛋白改造的蜜蜂

到目前為止,熒光蛋白已有非常廣泛的應用,GFP 可應用於轉染細胞的確定,體內基因表達的測定,蛋白質分子的定位和細胞間分子交流的動態監測,免疫分析、核酸鹼基探針分析,以及分子間第二信使鈣離子和 cAMP 水平的指示,細胞間隙 pH 變化的檢測。另外,GFP 也可以和其他蛋白質形成融合蛋白,作為基因治療檢測指標。但是,GFP 在應用中還發現有許多問題亟待解決 : ⑴熒光信號強度的非線性性質使得定量非常困難,⑵多數生物具有微弱的自發熒光現象,並有著類似的激發和發射波長,這個熒光背景會影響某些 GFP 的檢測,⑶實驗中發現很難建成 GFP 穩定細胞株,可能與 GFP 參與細胞凋亡過程有關。不同的突變體給應用提供了更廣闊的前景,但是也發現某些突變體在生理變化的 pH 值範圍內顯示了更大的敏感性。研究人員利用一個 pH 敏感的 GFP 突變體檢測細胞質、細胞核、高爾基體和線粒體基質中的 pH 值,發現在這些區域測量到的數值與以前報道的測量值有非常好的吻合。GFP 依賴的 pH 檢測子,與小分子染料不同,這種檢測手段不必考慮染料滲透、環境水解等一系列問題,且 GFP 具有高度選擇定位性,適合於所有對於基因轉染敏感的細胞。更重要的是,這個實驗說明利用組織特異性啟動子 GFP 檢測特定組織,通過融合到目的蛋白,可以檢測特定類型的細胞、細胞器或特定的細胞內區域中的 pH 值。這樣開創了檢測以前所不能到達部位 pH 值的可能性。

13光伏發電

瑞典研究人員不再盯著植物作為樣板,轉而將目光投向擁有高超光伏轉化能力的水母,開發出提升收穫太陽能的技術。利用水母身上提取的綠色熒光蛋白(GFP),該小組製作的裝置可用這些「黏黏綠」將紫外光轉化為自由電子。該小組製造的電池由在二氧化硅基底上被一個小縫隔開的兩個簡單的鋁電極組成,GFP置於兩電極中間並起連接作用。當把紫外光放進來的時候,GFP不斷將光子抓走,併產生電子進入電路產生電流。同時,GFP非常廉價,不需要昂貴的添加劑或昂貴的加工,此外,它還能被封裝成獨立的不需要外光源的燃料電池。科學家相信,此能源裝置縮小后可用來驅動微小的納米設備。

14結構

在蛋白質編號lema中可以看到GFP發色團的骨架在左邊。蛋白質鏈形成一個圓柱形罐頭(藍色),子鏈的一部分直接從中間穿過(綠色),發色團剛好在罐頭盒的中間,它被保護起來以免受周圍環境的影響。這種保護對於發射熒光是必需的。一但發色團吸收一個光子,激活的水分子通常就會奪取它的能量。但是在蛋白質內部改為發射能量稍低的光子來釋放能量,使它得到了保護。發色團(如右圖)由蛋白質鏈上的三個氨基酸:甘氨酸,酪氨酸和蘇氨酸(或絲氨酸)自發形成。

15諾貝爾獎

2008年10月8日下午5點45分,2008年諾貝爾化學獎揭曉,三位美國科學家,美國Woods Hole海洋生物學實驗室的Osamu Shimomura(下村修)、哥倫比亞大學的Marin Chalfie和加州大學聖地亞哥分校的Roger Y.Tsien(錢永健,錢學森的堂侄)因發現並發展了綠色熒光蛋白(GFP)而獲得諾貝爾化學獎!
2008年諾貝爾化學獎得主

  2008年諾貝爾化學獎得主

16成幀規程

GFP,即通用成幀規程 (Generic Framing Procedure)。通用成幀規程屬於ITU-T G.7041規範,是一種新的封裝規程。在MSTP中,除可以使用傳統的點到點協議/高速數據鏈路協議(PPP/HDLC)、SDH上的鏈路接入規程(LAPS)作為數據分組的封裝協議外,GFP 是一種新的選擇方案。GFP 具有成幀映射和透明映射兩種方式可以分別應對不同需求的業務。成幀映射需要將客戶數據緩存下來再封裝到 GFP 幀結構中,此方式適用於對時延、抖動不敏感的業務;對於那些需要更小時延以及更高傳輸效率的業務,可以採用透明映射方式,即直接將數據從客戶數據塊中取出,再映射進周期性的、長度固定的 GFP 幀結構中。
上一篇[φ鍵]    下一篇 [INQ Cloud Touch]

相關評論

同義詞:暫無同義詞