细胞生物学的方法与工具

绿色荧光蛋白(GFP)

/ green floo-RES-ent PROH-teen /

某种水母在黑暗的海洋中发出绿光,靠的是它制造的一种蛋白质。1990 年代,生物学家意识到他们可以把这种蛋白质当作一盏内置的手电筒:如果把它的基因拼接到你想研究的任何蛋白质的基因上,细胞造出你那个蛋白质时就会带上一盏微小的绿灯。一下子,你就能在活细胞中实时观察某个特定的蛋白质,而无须杀死或染色任何东西。这种蛋白质就是绿色荧光蛋白,简称 GFP。

GFP 的特别之处在于它能自己发光:产生绿光的那部分由蛋白质自身折叠的结构自发形成,无须添加任何染料或辅助分子。研究者把 GFP 的基因接到目标蛋白质的基因上,构成一个融合基因;细胞随即造出带着 GFP 这盏发光标记的目标蛋白质。用蓝光照射细胞,被标记的蛋白质就会回以绿光,精确揭示它去往何处、于何时出现。后来人们还改造出整整一道彩虹的颜色变体(蓝、青、黄、红),以便同时追踪好几种蛋白质。

GFP 让生命中那些看不见的运动在活细胞中直接可见,从而改变了生物学,它的发现与发展赢得了 2008 年诺贝尔化学奖。与免疫染色不同,GFP 能在活细胞中随时间工作。它的注意事项是:GFP 是一个体量不小、栓在你蛋白质上的附加件,在少数情况下,这个标记会改变蛋白质的折叠、移动或行为——所以被标记的蛋白质是真品的一个很好的替身,但并不总是完美的替身。

通过把 GFP 融合到一种会前往细胞表面的蛋白质上,研究者看到活细胞的边缘亮起绿光,并实时追踪该蛋白质是如何被运送到那里的。

一盏借自水母的灯,让选定的蛋白质在一个活着、未受伤害的细胞内发光。

GFP 是栓在你蛋白质上的一个相当大的标记;它偶尔会干扰蛋白质的折叠或行为,所以发光的那个版本是天然版本的近似替身,但并不保证完美。

又称
GFP绿色荧光蛋白綠色螢光蛋白