㈠ 生物:什麼是綠色熒光基因
就是編碼綠色熒光蛋白(green fluorescent protein GFP)的基因。綠色熒光蛋白最早是由下村修等人在1962年在一種學名Aequorea victoria的水母中發現。這種蛋白質在藍色波長范圍的光線激發下,會發出綠色螢光。這個發光的過程中還需要冷光蛋白質Aequorin的幫助,且這個冷光蛋白質與鈣離子(Ca2+)可產生交互作用。目前綠色熒光蛋白基因已廣泛應用於生物研究的各個領域。
㈡ 2021-06-08 GFP發光原理及發光特性
綠色熒光蛋白
綠色熒光蛋白GFP的發現
綠色熒光蛋白(GreenFluorescent Protein,簡稱GFP)是在美國西北海岸所盛產的一種名為Aequorea victoria的水母中發現的一種可以發出綠色熒光的蛋白質。GFP最早是在1962年由日本科學家下村修發現,是由238氨基酸組成的單體蛋白質,蛋白分子量約為27kD。GFP的晶體結構顯示,蛋白質中央是一個圓柱形水桶樣結構,長420nm,寬240nm,由11個圍繞中心α螺旋的反平行β折疊組成,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桶的大空腔內。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。原因是GFP生色團的形成效率較低,而且形成過程受外界環境影響較大。
綠色熒光蛋白GFP的應用
綠色熒光蛋白GFP在分子生物學上的應用
綠色熒光蛋白GFP作為報告基因
綠色熒光蛋白GFP作為融合標簽
作為生物感測器
檢測pH
檢測鹵素離子
綠色熒光蛋白GFP在細胞生物學上的應用
綠色熒光蛋白GFP用於細胞的 篩選
綠色熒光蛋白GFP用於葯物的篩選
綠色熒光蛋白GFP的發光原理
GFP的第65至67位的三個氨基酸(絲氨酸-酪氨酸-甘氨酸)殘基,可自發地形成一種熒光發色團。當蛋白質鏈折疊時,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,並發生脫水反應。在分子氧存在的條件下,發色團可進一步發生氧化脫氫,最終成熟,形成可發射熒光的形式。具體過程為:在 O2存在下,GFP分子內第67位甘氨酸的醯胺對第65位絲氨酸的羧基進行親核攻擊,形成第5位碳原子咪唑基;第66位酪氨酸的α2β鍵脫氫反應之後,導致芳香團與咪唑基結合,並最終自發催化形成對羥基苯甲酸咪唑環酮生色。
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。一般來說弱還原劑並不會影響GFP熒光,中度氧化劑如生物材料的固定,脫水劑戊二酸或甲醛等對GFP熒光影響也不大。
綠色熒光蛋白GFP的發光特性
GFP吸收的光譜更大峰值為395nm(紫外),並有一個峰值為470nm的副吸收峰(藍光);發射光譜更大峰值為509nm(綠光),並帶有峰值為540nm的側峰(Shouder)。雖然450~490nm只是GFP的副吸收峰,但由於該激發光對細胞的傷害更小,因此通常多使用該波段光源(多為488nm)。此外,GFP的光譜特性與熒光素異硫氰酸鹽(FITC)很相似,兩者通常共有一套 濾光片 。GFP熒光極其穩定,在激發光照射下,GFP抗光漂白(Photobleaching)能力比熒光素強,特別是在450~490nm藍光波長下更穩定。類似的,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。由於GFP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。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,比如螢火蟲熒光素酶等。
相關GFP的變體
在GFP發現的半個世紀中,陸續衍生了多個變體,其中最的要屬其紅移變體——增強型綠色熒光蛋白(enhanced GFP,EGFP;EGFP的更大吸收峰位於488nm)。其他還包括發射熒光也發生改變的變體,包括 藍色熒光蛋白 :EBFP,EBFP2,Azurite,mKalama; 青色熒光蛋白 :E CFP ,Cerulean,CyPet; 黃色熒光蛋白 : YFP , Citrine , Venus ,YPet等等。
https://wiki.antpedia.com/-2352666-news
蛋白質的熒光激發波長如何選擇?
㈢ EGFP與GFP
EGFP,即增強綠色熒光蛋白(Enhanced Green Fluorescent Protein),GFP,即綠色熒光蛋白(Green fluorescent protein)。
EGFP是GFP突變系,應用較多的是GFP的突變體:增強型綠色熒光蛋白(EGFP )(64位苯丙一亮),發射出的熒光強度比GFP大6倍以上。
綠色熒光蛋白,是一個由約238個氨基酸組成的蛋白質,從藍光到紫外線都能使其激發,發出綠色熒光。雖然許多其他海洋生物也有類似的綠色熒光蛋白,但傳統上,綠色熒光蛋白(GFP)指首先從維多利亞多管發光水母中分離的蛋白質。
綠色熒光蛋白結構
野生型綠色熒光蛋白,最開始是238 個氨基酸的肽鏈,約25KDa。然後按一定規則,11條β-折疊在外周圍成圓柱狀的柵欄;圓柱中,α-螺旋把發色團固定在幾乎正中心處。發色圖被圍在中心,能避免偶極化的水分子、順磁化的氧分子或者順反異構作用與發色團,致使熒光猝滅。
熒光是熒光蛋白最特別的特點,而其中的發色團起著主要的作用。在α-螺旋上的65、66、67位氨基酸-絲氨酸、酪氨酸、甘氨酸經過環化、脫氫等作用後形成發色團。發色團形成過程是由外周柵欄上的殘基催化,底物只需要氧氣。
這暗示綠色熒光蛋白被廣泛用於不同物種的潛力:在不同物種中能獨立表達成有功能的蛋白,而不需要額外的因子。不過,現在依然在討論准確的過程。
發色團上的共軛π鍵能吸收激發光能量,在很短的時間後,以波長更長的發射光釋放能量,形成熒光。
以上內容參考:網路-綠色熒光蛋白、網路-EGFP
㈣ EGFP與GFP
全文是天涯問答上回答GFP和EGFP區別的一段話,但是最原始的來源應該是Clontech公司的Living ColorsTM User Manual翻譯過來的,非常像!地址是
http://coli.usal.es/web/abydl/biblioteca/bibelectro.alu/documentos/protocolos/Manual_GFP_Clontech.pdf
你可以自己看一下!
㈤ 生物化學中的細胞定位是什麼意思
是亞細胞定位吧,亞細胞定位是指某種蛋白或表達產物在細胞內的具體存在部位。例如在核內、胞質內或者細胞膜上存在。GFP是綠色熒光蛋白,在掃描共聚集顯微鏡的激光照射下回發出綠色熒光,從而可以精確地定位蛋白質的位置。GFP,實際是給你要研究的物質加上標記,在此相當於報告蛋白的作用。使用GFP必須構建融合蛋白載體,並在轉染之後有效表達。這樣,若在熒光顯微鏡下看到細胞內某一部位存在GFP信號,說明和GFP融合的蛋白也存在於該部位,這樣就達到了確定某物質亞細胞定位的目的。
㈥ 為什麼在生物學研究中gfp如此有用
因為在基因工程操作中,標記基因是必不可少的,可以幫助我們篩選含有目的基因的細胞。而GFP由於其直觀性,在菌落階段即可觀察到,所以是非常有用的。
㈦ 關於細胞生物學或者分子的或者是葯學的,有一些縮寫詞 NF,DF,ZT HFD Ad-GFP Ad-PGC-1α是什麼意思。
除了常見通用的外,這個在文章的一開頭都會給出縮寫的意義的。Ad- 指的是腺病毒,後面跟的是這個病毒所攜帶的外源基因。GFP就是綠色熒光蛋白。PGC-1α就是Peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-alpha的縮寫。2個字母的縮寫可以有很多意思,關鍵是看上下文㈧ GFP是從什麼中提取的
綠色熒光蛋白(GFP)指首先從維多利亞多管發光水母中分離的蛋白質。
這種蛋白質最早是由下村修等人在1962年在維多利亞多管發光水母中發現。 這個發光的過程中還需要冷光蛋白質水母素的幫助,且這個冷光蛋白質與鈣離子可產生交互作用。
綠色熒光蛋白 (GFP) 是水母Aequorea Victoria中的一種蛋白質,當暴露在光線下時會顯示綠色熒光。該蛋白質有 238 個氨基酸,其中三個(編號 65 到 67)形成一個結構,發出可見的綠色熒光。
在水母中,GFP 與另一種稱為水母發光蛋白的蛋白質相互作用,當添加鈣時,水母發光蛋白會發出藍光。生物學家使用 GFP 來研究胚胎和胎兒發育過程中的細胞。
生物學家使用 GFP 作為標記蛋白。GFP 可以通過熒光附著並標記另一種蛋白質,使科學家能夠看到特定蛋白質在有機結構中的存在。GFP是指產生綠色熒光蛋白的基因。利用 DNA 重組技術,科學家們將Gfp基因與另一個產生他們想要研究的蛋白質的基因結合,然後將復合物插入細胞中。
如果細胞產生綠色熒光,科學家推斷該細胞也表達目標基因。此外,科學家們使用 GFP 來標記特定的細胞器、細胞、組織。由於GFP基因是可遺傳的,標記實體的後代也表現出綠色熒光。
結構
野生型綠色熒光蛋白,最開始是 238 個氨基酸的肽鏈,約 25KDa。然後按一定規則,11 條β-折疊在外周圍成圓柱狀的柵欄;圓柱中,α-螺旋把發色團固定在正幾乎中心處。發色圖被圍在中心,能避免偶極化的水分子、順磁化的氧分子或者順反異構作用與發色團,致使熒光猝滅。
熒光是熒光蛋白最特別的特點,而其中的發色團起著主要的作用。在 α-螺旋上的 65、66、67位氨基酸——絲氨酸、酪氨酸、甘氨酸經過環化、脫氫等作用後形成發色團。
有意思的是,發色團形成過程是由外周柵欄上的殘基催化,底物只需要氧氣。這暗示綠色熒光蛋白被廣泛用於不同物種的潛力:在不同物種中能獨立表達成有功能的蛋白,而不需要額外的因子。不過,現在依然在討論准確的過程。
發色團上的共軛 π鍵能吸收激發光能量,在很短的時間後,以波長更長的發射光釋放能量,形成熒光。
㈨ 醫學中的 RBF RPF GFP 都是什麼意思縮寫詞 謝謝
在醫學的英文簡稱中:
RBF的意思是——腎血流量;
RPF的意思是——腎血漿流量;
GFP的意思是——綠色熒光蛋白。
㈩ 2021-06-15 GFP是什麼EGFP與GFP有什麼區別
GFP 是什麼?EGFP與GFP有什麼區別?
GFP 綠熒光蛋白(Green Fluorescent Portein,GFP)
綠色熒光蛋白是一類存在於包括水母、水螅和珊瑚等腔腸動物體內的生物發光蛋白,當受到紫外或藍光激發時,發射綠色熒光。其獨特之處在於:它產生熒光無需底物或輔因子,發色團是其蛋白質一級序列固有的來源於水母的氨基酸殘基組成。水母的綠色熒光蛋白很穩定,無種屬限制,已在多種動植物細胞中表達成功並產生熒光。 GFP 的熒光受外界的影響較小,另外GFP 的檢測十分方便,而對細胞的傷害極小。( LUYOR-3260RB 攜帶型GFP 激發光源 可輕松激發GFP熒光,迅速定位GFP表達位置),由於這些優點,GFP 已經成為檢測體內基因表達及細胞內蛋白質原位定位的極為重要的報告分子。
2. 綠色熒光蛋白的表 達和成熟
GFP 的表達水平受多種因素的影響。在植物細胞中表達GFP 時,改變一些原GFP 基因的密碼子為該植物使用的偏愛密碼子,並消除潛在的剪接位點。目前適用於哺乳動物的表達系統不受影響。GFP 還可以順利的在無細胞的體外翻譯系統中表達並自發折疊。用一些小體積的氨基酸殘基取代大體積殘基可以提高GFP 在高溫下正確折疊的速度。這些突變位點分布於成熟蛋白質三維結構的各個部位,幾乎不能提供如何幫助GFP 折疊和成熟的線索。另外,分子伴侶的存在也有助於GFP 的折疊,反過來,這個發現也使GFP 成為檢測分子伴侶功能的一個好底物,因為GFP 可以提供一個連續的、無破壞性的檢測蛋白折疊成功的分析方法。
3. 綠色熒光蛋白的應用
3.1報告基因和細胞標記
GFP 作為報告分子和細胞標記最明顯的優勢是無需底物或輔因子參與;無論在活細胞還是在完整的轉基因胚胎和動物中,都能有效地監測基因轉移的效率。但在這方面的應用中,最大的缺點就是沒有放大作用,它不能象酶一樣能通過加工無數的底物分子而將信號放大所以一般都需強啟動子以驅動GFP 基因在細胞內足量的表達也可用亞細胞解析度的顯微成像系統檢測基因產物,靶入的基因被限制於一個細胞器內,GFP 的濃度則相對提高了許多倍。
3.2融合標記
應用得最多和最成功的是GFP 同宿主蛋白構成融合子來監測宿主蛋白的定位和最後歸宿既有熒光又有宿主蛋白原有的正常功能和定位的融合蛋白效果最佳GFP 可融合於宿主蛋白的C 端或N 端,也可插入其內部迄今為止,GFP 已成功地靶入了大部分細胞器中,如質膜、細胞核、內質網、高爾基體、分泌小體、線粒體、液泡和吞噬體等。
3.3 其它
GFP 分子生色團的堅固外層保護熒光不被熄滅,但同時也降低了GFP 分子的熒光對環境的敏感性通過隨機重組和基因定向突變得到了多種對環境敏感的GFP ,它們可用作環境指示劑如:對PH 敏感GFP 的可以測定細胞器內的PH 值;通過基因工程,可GFP 在中插入磷酸化位點以便用磷酸化控制GFP 的熒光。另外,最近報道的利用靶入了水母GFP 基因的絲蛋白昆蟲病毒,感染蠶的幼蟲,用改造的基因取代了蠶的正常基因,當蠶吐絲時這種絲是一種能在黑暗中發綠色熒光的纖維。
4. GFP應用特點
GFP 這一新型報告基因,在短短幾年時間內就得到了眾多研究者的青睞,其原因就在於它具有以下優點:
(1)檢測方便:因為GFP 熒光反應不需要外加底物和輔助因子,也就不存在這些物質可能難進入細胞的問題,只需紫外光或藍光激發,即可發出綠色熒光,用熒光顯微鏡甚至肉眼就可以觀察到,且靈敏度高,對於單細胞水平的表達也可識別。
(2)熒光穩定:GFP 對光漂白有較強的耐受性,能耐受長時間的光照;對高溫 (70℃) 、鹼性、除垢劑、鹽、有機溶劑和大多數普通酶都有較強抗性。
(3)無毒害:從目前的研究結果來看,GFP 對生活的細胞基本無毒害,對目的基因的功能也沒有影響,轉化後細胞仍可連續傳代。
(4)共用性和通用性:首先表現在GFP 的表達幾乎不受種屬范圍的限制,在微生物、植物、動物中都獲得了成功的表達其次是GFP 沒有細胞種類和位置上的限制,在各個部位都可以表達發出熒光。
5) 易於構建載體:由於GFP 分子量較小,編碼GFP 的基因序列也很短,為所以很方便地同其它序列一起構建多種質粒,而不至於使質粒過大影響轉化頻率。
(6)可進行活細胞定時定位觀察:對活細胞中蛋白的功能研究,更能接近自然真實的狀態。通過GFP 可實時觀察到外界信號刺激下,目的蛋白的變化過程,藉助於近來廣泛使用的。
5. 展望
盡管GDP 基因作為新型報告基因越累越受到關注,但必盡只是近幾年的事,對GDP 的基礎理論研究遠遠趕不上其應用的速度。目前還存在很多的問題,如除了水母外的其他發光生物(如珊瑚、水螅等)中基因的克隆、是怎樣折疊成桶狀結構的、突變是如何影響生色團形成的、熒光波長是否可以再增加以適合更多種標記和報告分子及中介轉移受體、可否在的分子內部融合其他蛋白質以及研究如何利用生物合成有色纖維、多數生物有微弱的自發熒光現象,並有著類似的激發和發射波長,影響某些GDP 的檢測,新生GDP 通過折疊和加工成為具有活性的性質,過程十分緩慢紫外激發對某些GDP 有光漂白和光破壞作用,導致熒光型號快速喪失等。隨著對GDP 的基礎理論研究的發展和新型突變體的不斷出現,我們有理由相信這些問題最終會得到解決,它的開發及應用將會帶來更加廣闊的前景。
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EGFP是GFP突變系
(1)RedShifted(紅偏移)GFP突變系(EGFP & GFPS65T)
色基發生了氨基酸取代,λmax(Excitation)偏移至490nm附近。紅偏移突變系的最大激發峰都落在常用濾色片的波長范圍內,所以獲得的熒光信號要比wtGFP明亮得多。同樣,FACS和共焦顯微鏡的氬離子光源的發射波長為488nm,對RedShifted突變系的激發效率也明顯高於wtGFP。 EGFP 發生了雙氨基酸取代,Leu(亮氨酸)取代Phe64(苯丙氨酸),Thr(蘇氨酸)取代Ser65(絲氨酸)(Cormack et al.,1996)。基於等量溶解蛋白的光譜分析,由於Em(消光系數)的增加和色基構型的高效率,EGFP在488nm處激發後燈熒光強度為wtGFP的35倍(Cormack et al.,1996;Yang et al.,1996)。在相同條件下(489nm)測得EGFP得Em為53,000cm-1M-1,而wtGFP為9,500CM-1M-1,GFPS65T為55,000cm-1M-1(Patterson et al.,1997)。EGFP的色基構型在37℃比wtGFP或GFPS65T發光效率更高,在這一溫度下表達的EGFP可溶性蛋白95%為有效色基(Patterson et al.,1997)。GFPS65T為Thr取代Ser65的突變體(Heim et al.,1995),同樣條件下,它的熒光強度強於wtGFP4~6倍,並且其唯一的Redshifted激發峰位於490nm,但37℃時色基形成的效率不如EGFP。
Introction to GFP
Green Fluorescent Protein (GFP) is a 26.9 kDa protein first identified in crystal jellyfish, Aequorea victoria. It was discovered that when exposed to blue or ultraviolet light the protein fluoresces green. After GFP was first expressed in E. coli in 1994 it was soon confirmed that GFP can also be successfully expressed in other organisms as well. Since then, not only have many fluorescent proteins of different colors been generated, but their function is enhanced to provide a faster and stronger fluorescent signal.
GFP Applications
•GFP is often used as a reporter of gene or protein expression. By detecting GFP expression it is possible to quantify the transfection/transction efficiency.
•By staining the cells with propidium iodide we can monitor the viability of the culture ring GFP expression.
•In cultures that are co-transced with GFP and RFP, the Cellometer has the capability to capture, analyze, and report the population of GFP positive, RFP positive, or al positive.
eGFP : enhanced Green Fluorescent Protein 增強綠色熒光蛋白, EGFP是GFP突變系
目前應用 較多的是 GFP的突變體:增強型綠色熒光蛋 白( E G F P )( 6 4位苯丙一亮) , 發射出的熒光強度 比GFP大 6 倍以上, 因此, 比GFP更適合作為 一種報告基 因來研究基因表達、 調控、 細胞分化及蛋 白質 在生物體內定位和轉運等。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。
熒光蛋白定位激發光源LUYOR-3260放置在物鏡前方的阻擋濾光片可根據要求規格訂做。此激發光源與護目鏡LUV-495共同使用,可在動物設備的固定位置如消毒層流櫃直接觀察綠色熒光蛋白(GFP)。兩個握桿之間的空間可容納小動物的籠子(如小鼠)。熒光蛋白定位激發光源可與熒光蛋白觀察鏡LUV-495或 LUV-590起使用直接觀察綠色熒光蛋白(GFP)或黃色熒光蛋白(YFP)。