Green fluorescent protein (GFP) er et protein i thejellyfish Ae .uoreavictoria, der udviser grøn fluorescens, når den udsættes for lys. Proteinet har 238 aminosyrer, tre af dem (Tal 65 Til 67)danner en struktur, der udsender synligt grønt fluorescerende lys. Imaneter, GFP interagerer med et andet protein, kaldet AE .uorin, som udsender blåt lys, når det tilsættes med calcium. Biologer bruger GFPto-undersøgelsesceller i embryoner og fostre under udviklingprocesser.,
biologer bruger GFP som markørprotein. GFP kan knytte sig til andmark et andet protein med fluorescens, så forskere kan se tilstedeværelsen af det pågældende protein i en organisk struktur.Gfp refererer til genet, der producerer grønt fluorescerende protein. Ved hjælp af DNA rekombinant teknologi kombinerer forskeregfp gen til et andet gen, der producerer et protein,som de vil studere, og så indsætter de komplekset i en celle. Hvis cellen producererden grønne fluorescens, udleder forskere, at cellen også udtrykker målgenet., Desuden bruger forskere GFP til at mærke specifikkeorganeller, celler, væv. Da GFP-genet er arveligt, thedescendants af mærkede enheder udviser også grøn fluorescens.Edmund N. Harvey, professor ved Princeton University Iprinceton, ne.Jersey, indledte undersøgelserne af bioluminescens i USA. I 1921 beskrev Harvey de gule væv i paraplyenaf vandmænd som lysende under særlige forhold, såsom atnight eller når vandmændene stimuleres med elektricitet., I 1955,Demorest Davenport ved University of California i Santa Barbarain Santa Barbara, Californien, og Joseph Nicol ved Plymouth MarineLaboratory i Plymouth, England, anvendes fotoelektriske optagelse andhistological metoder til at bekræfte, Harvey ‘ s beskrivelser, og theyidentified det grønne fluorescerende materialer i den marginale canal den paraply.i samme år blev Osamu Shimomura forskningsassistent atNagoya University i Nagoya, Japan, og han krystalliserede luciferin,en lysemitterende forbindelse fundet i havet-firefly Vargulahilgendorfii., Shimomura offentliggjort sine resultater i 1957. En af Harveys studerende, Frank H. Johnson, studerede bioluminescens påprinceton University. Johnson fulgte Shimomura ‘ s arbejde og inviterede ham til at arbejde i USA, og i 1960 Shimomura modtaget aFulbright Travel Grant og begyndte at arbejde med Johnson. Kort efter Shimomura ankom til USA, Johnson introducerede denbioluminescens af AE .uorea Victoria til Shimomura. I USA,vandmænd lever kun på vestkysten, så Shimomura rejste til theFriday Harbor Laboratories af University of Washington i SanJuan Island, Washington, i løbet af sommeren 1961., 10.000 vandmænd tog Shimomura ekstrakterne af vandmanden og bevarede den i tøris for at bringe den tilbage til Princeton i september 1961.
På Princeton, Shimomura og hans kolleger begyndte at rense thebioluminescent stof, og de fandt, at det var et protein,som de kaldte aequorin. Da de rensede AE .uorin, ogsåopdagede spor af et andet protein, der viste grønfluorescens. Shimomura ‘s team offentliggjort resultaterne i” E .raction,rensning, og egenskaber af AE .uorin ” i 1962., Papiret var omkring AE .uorin, men det beskrev også et grønt protein, somudstillede grøn fluorescens under sollys. John Hast. Hasting andJames G. Morin, der senere undersøgte AE .uorin, kaldte proteinas green fluorescerende protein i 1971.Shimomura fokuserede på AE .uorin, rensede proteinet, krystalliserede og belyste dets underliggende struktur. Han har også studeret theproperties af GFP, og offentliggjort sin sidste oplæg om GFP i 1979. I1981, efter at have forladt Princeton University for Marine Biologylaboratorium i Woodsoods Hole, Massachusetts, Shimomura ikke forskning på GFP længere., Fra 1979 til 1992, mange forskerestuderede forskellige aspekter af GFP, herunder brugen af Nuklearmagnetisk resonans til at studere proteinets aminosyrer, brugen af røntgenstråler til at studere dets krystal og udviklingen af GFP.
i begyndelsen af 1990 ‘ erne brugte molekylærbiolog Douglas Prasher ved Marine Biology Laboratory GFP til at designe prober, ateknologi,der involverede fragmenter af DNA til at detektere tilstedeværelsen afnukleotidsekvenser. Prasher isolerede det komplementære DNA (cDNA) af Gfp-genet, og han offentliggjorde sekvensen af genet i 1992.,Efter offentliggørelsen af cDNA-sekvensen i 1992 udløb Prashers finansiering fra American Cancer Society i Atlanta, Georgia. Da han ansøgte om finansiering fra US National Institute of Health i Bethesda,Maryland, hævdede anmelderen, at Prashers forskning manglede Bidrag til samfundet. Da Prasher ikke kunne sikre finansiering til at støtte sin forskning yderligere, forlod han Marine Biologilaboratoriet for at arbejde for det amerikanske landbrugsministerium i Massachusetts.,
efter Prashers offentliggørelse i 1992 forsøgte mange forskere atoverføre og udtrykke Gfp-genet i andre organismer endjellyfish ved hjælp af DNA rekombinant teknologi, og Martin Chalfie varden første der lykkedes. Chalfie, Professor ved Columbia Universityi ne.York, ne. York, studerede udviklingen af nematoden Caenorhabditiselegans. Chalfie hørte om proteinet GFP i et foredrag, og han spekulerede i, at GFP kunne lette hans undersøgelse af geneeressionpression i C. elegans., Chalfie team opnået cDNA af Gfp genet fra Prasher og indsættes kun codingsequence af Gfp genet først i bakterien EscherichiaColi, og derefter i C. elegans. Chalfie og hans team fandt, at Gfp gen produceret GFP uden tilsatte en .ymer eller substrater i begge organismer. I 1994 offentliggjorde Chalfie sine resultateri “grønt fluorescerende Protein som en markør for genekspression”. Denpåvisning af GFP behøvede kun ultraviolet lys. Derefter introducerede manybiologer GFP i deres eksperimenter for at studere geneeressionpression., Satoshi Inouye og Frederick Tsuji på PrincetonUniversity også udtrykt Gfp i E. Coli i 1994.mange forskere forsøgte at mutere GFP-genet for at gøre det resulterende proteinreagere på bredere bølgelængder og udstråle forskellige farver. Andreforskere studerede forskellige fluorescerende proteiner (fps). RogerTsien, professor ved University of California San Diego, i SanDiego, Californien, reengineered genet Gfp at producere theprotein i forskellige strukturer. Hans hold reengineered også andre FPS.,På grund af tsiens og andre bioingeniørers indsats kunne GFP ikke kunudstille lysere fluorescens, men også reagere på et bredere udvalg afbølgelængder samt udsende næsten alle farver undtagen rødt.Tsiens resultater gjorde det muligt for forskere at mærke flere farvede GFP ‘ er tilforskellige proteiner, celler eller organeller af interesse, og forskerekunne studere interaktionen mellem disse partikler. Red FP becameavailable i 1999, da Jan nikolajsen ‘ s team på theShemyakin-Ovchinnikov Institut for Bioorganisk Kemi i Moskva,Rusland, fandt, at nogle koraller, der er indeholdt den røde fluorescentprotein, kaldet DsRed., Andre laboratorier udviklede fluorescensensorer til calcium, protease og andre biologiske molekyler. Sidenså har forskere rapporteret mere end 150 forskellige GFP-lignende proteiner i mange arter.
da GFP ikke forstyrrer biologiske processer, når de anvendesi vivo bruger biologer det til at studere, hvordan organismer udvikler sig.For eksempel anvendte Chalfie og hans kolleger efter 1994 GFP iundersøgelsen af Neuronudviklingen af C. elegans., I et 2002papir beskriver Chalfie og hans kolleger, hvordan de først mærkede sigspecifikt gen involveret i taktil opfattelse i neuronceller medgfp, og så observerede mængden af fluorescens udsendt af demceller. Fordi mutantceller producerede mindre eller mere GFP end normale celler, indikerede den unormale mængde fluorescensproduktion den normale udvikling af mutanter. Siden da er dette forskningsområdeudvidet til mange andre organismer, herunder frugtfluer, mus ogzebra fisk.,
10. December 2008, Den Kongelige svenske Academy of Science academyawarded den Noble Pris i Kemi til Tsien, Chalfie, andShimomura for deres opdagelser på GFP.
Skriv et svar