Vihreä fluoresoiva proteiini (GFP) on proteiinia thejellyfish AequoreaVictoria, että näyttelyitä vihreä fluoresenssi, kun se altistetaan tolight. Proteiinissa on 238 aminohappoa, joista kolme (numerot 65-67)muodostaa rakenteen, joka säteilee näkyvää vihreää fluoresoivaa valoa. Meduusat, GFP vuorovaikutuksessa toisen proteiinin, nimeltään aequorin, joka säteilee sinistä valoa lisättynä kalsiumin. Biologit käyttävät gfpto-tutkimussoluja alkioissa ja sikiöissä kehitysprosessien aikana.,
biologit käyttävät GFP: tä merkkiproteiinina. GFP voi kiinnittyä ja merkitä toisen proteiinin fluoresenssilla, jolloin tutkijat voivat nähdä tietyn proteiinin läsnäolon orgaanisessa rakenteessa.Gfp viittaa geeniin, joka tuottaa vihreää fluoresentproteiinia. Käyttämällä yhdistelmä-DNA-tekniikka, tutkijat yhdistää theGfp geeni on toinen geeni, joka tuottaa proteiinia, että he haluavat opiskella,ja sitten he aseta monimutkainen soluun. Jos solu producesthe vihreä fluoresenssi, tutkijat päättelevät, että solu ilmaisee todettiin geenin sekä., Lisäksi tutkijat käyttävät GFP: tä tiettyjen organisaatioiden, solujen, kudosten merkitsemiseen. Koska GFP-geeni on periytyvä, leimattujen entiteettien hoitajilla on myös vihreää fluoresenssia.
Princetonin yliopiston professori Edmund N. Harvey aloitti bioluminesenssia koskevat tutkimukset Yhdysvalloissa. Vuonna 1921, Harvey kuvaili keltainen kudosten umbrellaof meduusoja on valoisa erityisesti ehtoja, kuten atnight tai kun meduusoja stimuloidaan sähköllä., Vuonna 1955,Demorest Davenport University of California at Santa Barbarain Santa Barbara, Kalifornia, ja Joseph Nicol Plymouth MarineLaboratory Plymouth, England, käytetään valokennoja tallennus andhistological menetelmiä vahvistaa Harveyn kuvaukset, ja theyidentified vihreä fluoresoiva materiaaleja marginaalinen kanava ofthe lämpötila.
samana Vuonna, Osamu Shimomura tuli tutkimusapulainen atNagoya University Nagoya, Japani, ja hän kiteytynyt lusiferiini,on light-emitting yhdiste löydetty meri-firefly Vargulahilgendorfii., Shimomura julkaisi tuloksensa vuonna 1957. Yksi Harveyn opiskelijoista, Frank H. Johnson, opiskeli bioluminesenssia Princetonin yliopistossa. Johnson seurasi Shimomura on työ-ja invitedhim työskennellä yhdysvalloissa, ja vuonna 1960 Shimomura sai aFulbright Matka-Apurahan ja aloittanut Johnsonin kanssa. Shimomuran saavuttua Yhdysvaltoihin Johnson esitteli aequorea Victorian bioluminesenssin Shimomuralle. Yhdysvalloissa,meduusa elää vain länsirannikolla, joten Shimomura matkusti theFriday Satama Laboratorioissa, University of Washington Picon Saari, Washington, kesällä 1961., Kun catchingabout 10,000 meduusoja, Shimomura käytti otteita jellyfishand säilynyt sen kuiva-ice tuoda se takaisin Princeton inSeptember 1961.
Princetonissa Shimomura kollegoineen alkoi puhdistaa tebioluminesenssiainetta, ja he huomasivat sen olevan proteiini, jota he kutsuivat akekoriiniksi. Kun ne puhdistetaan aequorin, he alsodiscovered jälkiä toisen proteiinin, joka osoitti greenfluorescence. Shimomura tiimi julkaisi havainnot ”Exraction,Puhdistus, ja Ominaisuuksia Aequorin” vuonna 1962., Paperi noin aequorin, mutta se on myös kuvattu vihreä proteiini, whichexhibited vihreä fluoresenssi auringonvalossa. John W. Hasting andJames G. Morin, joka myöhemmin tutkittu aequorin, niin proteinas vihreä fluoresoiva proteiini vuonna 1971.
Shimomura keskittynyt aequorin, puhdistettu proteiini, crystallizedit, ja selvitetty sen taustalla oleva rakenne. Hän tutki myös GFP: n ominaisuuksia ja julkaisi viimeisen tutkielmansa GFP: stä vuonna 1979. In1981, lähdettyään Princeton University Marine BiologyLaboratory kohteessa Woods Hole, Massachusetts, Shimomura ei tutkimus GFP enää., Vuodesta 1979 vuoteen 1992, monet researchersstudied eri osa GFP, mukaan lukien käyttö NuclearMagnetic Resonanssi tutkia aminohappoja proteiinin, käyttöön X-säteet tutkia sen kristalli, ja kehitys GFP.
1990-luvun alussa, molekyylibiologi Douglas Prasher,Meri-Biologian Laboratorio, käyttää GFP suunnitella koettimia, atechnology, joissa DNA-fragmentteja havaitsemaan ofnucleotide sekvenssit. Prasher eristi GFP-geenin täydentävän DNA: n (cDNA), ja hän julkaisi geenin sekvenssin vuonna 1992.,Julkaisemisen jälkeen cDNA-sekvenssi vuonna 1992, Prasher on rahoitusta theAmerican Cancer Society in Atlanta, Georgia, vanhentunut. Kun hän hakenut rahoitusta YHDYSVALTAIN National Institute of Health Bethesda,Maryland, arvostelija väitti, että Prasher tutkimus lackedcontributions yhteiskunnalle. Koska Prasher ei voinut varmistaa rahoitusta tukeakseen tutkimustaan enempää, hän lähti Meribiologiaboratoriosta työskentelemään Yhdysvaltain maatalousministeriölle inmassachusettsissa.,
Kun Prasher on julkaistu vuonna 1992, monet tutkijat yrittäneet siirtämistä ja ilmaista Gfp-geenin muita organismeja thanjellyfish käyttämällä yhdistelmä-DNA-tekniikka, ja Martin Chalfie oli ensimmäinen, joka onnistui. Columbia Universityn New Yorkin yliopiston professori Chalfie tutki sukkulamatojen (caenorhabdititselegans) kehitystä. Chalfie kuullut proteiinin GFP luento,ja hän spekuloi, että GFP saattaa helpottaa hänen tutkimus geneexpression C. elegans., Chalfie on joukkue saatu cDNA ofthe Gfp-geenin alkaen Prasher ja liitetään vain codingsequence Gfp-geenin ensimmäinen bakteeri EscherichiaColi, ja sitten C. elegans. Chalfie ja hänen tiiminsä totesi Gfp-geeni tuotti GFP ilman lisättyjä entsyymejä orsubstrates sekä organismeja. Vuonna 1994, Chalfie julkaisi hänen tuloksia ”Vihreä Fluoresoiva Proteiini merkkiaineena Gene Expression”. GFP tarvitsi vain ultraviolettivaloa. Sen jälkeen, manybiologists käyttöön GFP heidän kokeita tutkia geneexpression., Satoshi Inouye ja Frederick Tsuji Princetonuniversityssä ilmaisivat myös Gfp: n E. Coli-bakteerissa vuonna 1994.
Monet tutkijat yrittivät mutatoitua Gfp-geeni, jotta tuloksena proteinreact laajempi aallonpituuksilla ja lähtöisin eri värejä. Otherscientists tutki eri fluoresoivia proteiineja (FPs). Kalifornialaisen San Diegon yliopiston professori RogerTsien palautti GFP-geenin tuottamaan suojeiinia eri rakenteissa. Hänen joukkueensa palautti myös muita FPs: ää.,Koska Tsien ja muiden bioengineers toimia, GFP ei onlyexhibit kirkkaampi fluoresenssi, mutta myös vastata laajemmin ofwavelengths, sekä tuottavat lähes kaikki värit paitsi punainen.Tsien havainnot mahdollistanut tutkijat tag useita värillisiä GFPs todifferent proteiineja, soluja tai soluelimiä kiinnostusta, ja scientistscould tutkimuksen vuorovaikutus nämä hiukkaset. Punainen FP becameavailable vuonna 1999, kun Sergei Lukyanov on joukkue theShemyakin-Ovchinnikov Institute of Bioorganic Kemian Moskovassa,Venäjän, totesi, että jotkut korallit sisälsi punainen fluorescentprotein, nimeltään DsRed., Muut laboratoriot kehittivät fluoresenssienensoreita kalsiumille, proteaasille ja muille biologisille molekyyleille. Tutkijat ovat raportoineet yli 150 eri GFP-likeproteiinia monissa lajeissa.
koska GFP ei vaikuta biologisiin prosesseihin, kun biologit käyttävät sitä tutkiakseen, miten eliöt kehittyvät.Esimerkiksi vuoden 1994 jälkeen, Chalfie ja hänen kollegansa soveltaa GFP avaimia tutkimus hermosolun kehitystä C. elegans., Vuonna 2002paper, Chalfie ja hänen kollegansa kuvaavat, kuinka he ensin merkitty kohdemaat geenin mukana tuntoon käsitys hermosolujen withGFP, ja sitten havaittiin määrä fluoresenssi synnyttämä thosecells. Koska mutantti soluja tuotetaan vähemmän tai enemmän GFP kuin normalcells, epänormaali määrä fluoresenssi tuotanto ilmoitettu theabnormal kehittäminen mutantteja. Sittemmin tämä tutkimusala ulottui moniin muihin eliöihin, kuten hedelmäkarhuihin, hiiriin ja Zebran kaloihin.,
10. joulukuuta 2008, ruotsin Kuninkaallinen tiedeakatemia academyawarded Jalo Palkinnon Kemia Tsien, Chalfie, andShimomura niiden löytöjä GFP.
Vastaa