GFP 在生命科学研究中的应用

GFP 在生命科学研究中的应用

在活体内检测蛋白与蛋白相互作用，对我们理解生物学过程至关重要。研究蛋白质相互作用的经典技术是酵母双杂交系统。它是一个基于转录因子模块结构的遗传学方法，由Fields 和Song 等人于1989年首次建立，随后在蛋白相互作用研究领域广泛应用。酵母双杂交系统的实验过程，就是将已知蛋白作为诱饵蛋白，在系统中捕获与其相互作用的蛋白质。来源于水母的GFP 在此系统中得到了广泛应用，人们可用它直接监测蛋白质与蛋白质的相互作用。 科学家利用两个增强型GFP （EGFP ）片段重建功能，从而开发出一种新型的报告系统以应用于酵母双杂交系统。该系统在基因水平上将EGFP 片段分别与诱饵蛋白及要捕获的蛋白融合，在体内共表达，从而研究蛋白与蛋白间的相互作用。与现有的酵母双杂交系统相比，EGFP 系统中的诱饵、靶蛋白载体的报告基因和复制控制元件均得到了改进。在酵母中，当蛋白与蛋白发生相互作用时，分开的EGFP 能够重新结合而发出荧光。LUYOR-3260RB便携式GFP激发光源可轻松激发GFP荧光，迅速定位GFP表达位置。

GFP 的问题和展望
从1994年Chalfie 等首次在果蝇、大肠杆菌等生物体内成功表达GFP 基因到现在已有十几年的历史，越来越多的研究人员将其作为又一快速高效的研究工具。虽然GFP 在分子生物学的众多研究领域有着广泛的应用，GFP 本身也将不断地被改进及优化，GFP 的应用在技术上将出现更多的创新，其应用范围将会越来越开阔。但在研究中仍然存在着一系列的问题，包括：

1. 检测灵敏度还有待提高，而且其荧光信号强度方面的非线性性质使得定量非常困难也有待于进一步研究。

2. 新生GFP 通过折叠和加工成为具有活性的形式其过程十分缓慢。

3.紫外激发对某些GFP 有光漂白和光破坏作用，会导致荧光信号快速丧失。

4. 多数生物具有微弱的自发荧光现象，并有着类似的激发和发射波长，这些荧光背景会影响某些GFP 的检测。

目前为止．大约有几十种不同特性的荧光蛋白可供选择使用，这些蛋白质的荧光光谱几乎覆盖了整个可见区9。一个好的荧光蛋白需具备以下几个特点：抗酸、抗漂白、亮度高、成熟快及单体结构。随着对GFP 的基础理论研究的深入，新一代GFP 衍生物荧光信号和蛋白的可溶性等的明显提高，成像技术和显微镜的改进，新型计算机及应用程序的出现，相信这些问题终将得到解决。与此同时，随着基因工程技术和细胞工程技术的日益成熟，GFP 一定会带来更多的应用价值，并进一步揭开生命的未解之谜。但是，基于细菌间高频的基因转移而带来的安全性的问题。研究者应该谨慎地在开放的环境中使用含有GFP 基因的转基因工程菌，从而减少由此可能带来的对人类及环境潜在的风险。