绿色荧光蛋白及其应用

许多海洋无脊椎动物体内都含有绿色荧光蛋白,这种蛋白质结构很特殊,在受到激发时可以发射绿色或蓝色荧光。虽然对它的研究从本世纪六十年代才开始,但是它独特的性质逐渐引起了生物学界的广泛关注。本文将就绿色荧光蛋白的结构、性质及其应用前景作一综述。     

绿色荧光蛋白基因作为报告基因在水稻基因转化中的应用研究

本研究中 ,构建了含有编码绿色荧光蛋白的改进型基因质粒pJPM5。用基因枪法分别把pJPM5和另一带有绿色荧光蛋白基因的质粒pSBG70 0转入水稻TNG6 7愈伤组织。用South ern杂交法证实了转基因的存在 ,而且表明多数转基因植株含有 1到 8个拷贝的转基因。取 2个月的转基因植株上的叶片用于分析绿色荧光蛋白基因表达。用SLM - 80 0 0荧光分析仪定量测定绿色荧光蛋白。多数转基因植株具有很高的绿色荧光蛋白信号。虽然水稻植株有少量自发荧光 ,但是绿色荧光蛋白基因表达出的绿色荧光蛋白信号比植株的自发荧光强得多 ,其测定不会受自发荧光的太大影响。在荧光显微镜下观察到了绿色荧光蛋白基因的表达。借助观察分析绿色荧光蛋白基因的瞬时表达 ,本研究还发现基因枪法转化中 ,如果两枪的气压为90 0psi& 135 0psi,比两枪的气压都为 90 0psi或者 135 0psi更好 ,因其能使质粒进入更多的细胞。研究结果表明 ,绿色荧光蛋白基因可以作为水稻 (甚至小麦、玉米 )转基因研究中的报告基因。研究还显示 ,MAR序列能明显增强绿色荧光蛋白基因的表达能力 (这一结果在另文讨论 ) .     

渗透胁迫下脱水蛋白DHN1在猕猴桃细胞中表达及亚细胞分布的动态变化

以绿色荧光蛋白(GFP)为报告分子, 通过构建DHN1-mGFP4融合蛋白表达载体, 研究了渗透胁迫条件下脱水蛋白DHN1的表达及其亚细胞分布的动态变化. 采用PCR方法在脱水蛋白基因dhn1两端引入XbaⅠ和BamHⅠ限制性内切酶位点, 克隆到质粒pBIN-35S mGFP4, 构建DHN1-mGFP4融合蛋白表达载体, 并采用基因枪转化猕猴桃(A. delicisoa)悬浮细胞. 培养10 h后观察到高效表达的GFP绿色荧光, 绿色荧光只出现在细胞核内. 提高培养介质渗透势后, 可以诱导脱水蛋白向细胞质分布(主要集中在质膜周围), 并且增加介质渗透势可以明显缩短细胞质出现绿色荧光的时间. 蛋白合成抑制剂环己亚胺能够抑制细胞质绿色荧光的出现, 暗示细胞质出现的脱水蛋白是诱导产生的结果. ABA可以明显促进细胞质绿色荧光的出现, 并且随着介质渗透势的升高迅速缩短细胞质绿色荧光的出现时间.     

板栗疫病菌绿色荧光与红色荧光蛋白共定位载体的构建

低毒病毒-板栗疫病菌组合是研究病毒与宿主相互作用的一个优秀的模式系统.我们构建了含绿色荧光蛋白基因gfp的载体pCPXHY2GFP与含红色荧光蛋白基因rfp的载体pCPXG418RFP,并用于转化野生型菌株EP155,获得了以潮霉素为筛选标记、表达绿色荧光蛋白的转化株pCPXHY2GFP/EP155和以G418为筛选标记、表达红色荧光蛋白的转化株pCPXG418RFP/EP155.将载体pCPXG418RFP转化pCPXHY2GFP/EP155,获得的转化株能观察到绿色荧光蛋白与红色荧光蛋白共定位的现象.板栗疫病菌绿色荧光与红色荧光共定位载体pCPXHY2GFP与pCPXG418RFP的构建,为深入研究病毒与宿主相互作用的分子机制提供了强有力的研究材料.     

研发动态

我国首例绿色荧光转基因克隆猪成功产下"荧光猪崽" 我国首例绿色荧光蛋白转基因克隆猪日前成功产下11头小猪,其中2头具有绿色荧光遗传特征.这次试验的成功标志着中国通过体细胞核移植技术生产转基因猪已经发展成熟.     

绿色荧光蛋白——照亮生命科学的一盏明灯

绿色荧光蛋白的发现及应用具有划时代的重要意义,它不仅为当代生物学研究提供了极为实用的基本研究手段,并且在此基础上改造发展和发现了一系列荧光蛋白,拓展了应用范围。这使得对微观生物学的研究也可以进入一个时空结合,研究鲜活动态过程的新时代。本文主要回顾总结了绿色荧光蛋白的发现、优化改造及其应用。     

绿色荧光裸鼠的建立和验证

目的建立系统性表达绿色荧光蛋白的裸鼠,接种人源肺癌细胞验证该模型是否具有免疫缺陷性,并观察双色荧光的成像效果。方法利用系统性表达绿色荧光蛋白的C57BL/6J小鼠与BALB/C裸小鼠多代杂交和互交,建立稳定表达绿色荧光蛋白的裸鼠。大体解剖观察胸腺生长情况,整体和器官荧光成像验证绿色荧光蛋白的表达情况。以2×106/只的剂量对其皮下腋下接种表达红色荧光蛋白的人类A549肺癌细胞（RFP-A549）,通过观测肿瘤生长来验证模型的免疫缺陷性。同时,利用红色荧光标记的肿瘤和绿色宿主鼠,对双色的整体成像效果进行观测。结果构建出系统性表达绿色荧光蛋白的裸鼠,大体解剖可见胸腺缺失。在激发光的激发下,绿色荧光裸鼠全身发出清晰的绿色荧光,脑、心脏、肺脏、肝脏、肾脏,肠胃及胰腺等主要器官可见明显绿色荧光。接种RFP-A549细胞后,成瘤率达到100%,整体动物荧光成像表现出清晰的双色。结论本研究构建出的绿色荧光裸鼠,动物整体可以清晰地表达绿色荧光并具有免疫缺陷性     

绿色荧光蛋白及其在细胞生物学研究中的应用

绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)作为一种新型的标记蛋白,已被广泛的应用.它发出的荧光稳定,检测简单,结果真实可靠.GFP可对活细胞的生理过程进行监控,并且可以用于活细胞中蛋白质分子的定位及动力学研究.其特有的生物化学性质使其在细胞生物学和分子生物学领域有着广泛的应用前景.     

甲基营养菌Methylobacterium extorquens AM1中最适荧光蛋白报告基因的鉴定

近年来荧光蛋白成为基因工程中常用的遗传标记,详尽解读不同荧光蛋白基因在甲基营养菌中的表达可以鉴定最适的荧光报告基因。克隆了常用的绿色荧光蛋白eGFP、红色荧光蛋白mCherry、黄色荧光蛋白YFP以及其他来源的绿色荧光蛋白wGFP和红色荧光蛋白RFP共5种荧光基因,构建相应的表达载体并在甲基营养菌Methylobacterium extorquens AM1中进行表达。通过荧光成像观察和SDS-PAGE蛋白凝胶电泳进行荧光蛋白表达鉴定。通过细菌生长曲线、荧光总量和相对荧光强度的测定,进行荧光稳定性和表达强度的鉴定。结果在转化子中均检测到目的荧光蛋白条带,但RFP荧光表达量痕量且未检测到荧光成像;稳定性最强和相对荧光强度最高的是YFP,是常用eGFP的1.6倍,mCherry的3.4倍。在M. extorquens AM1中最适荧光蛋白为YFP。     

绿色荧光蛋白(ZsGreen)基因在长石莼细胞中的表达

主要研究绿色荧光蛋白(ZsGreen)基因在长石莼(缘管浒苔)细胞中的表述.应用绿色荧光蛋白基因、抗除草剂bar基因、CMV 35S启动子和SV40双启动子构建了质粒载体PSV-bar-ZsGeen,采用改进的PEG法将质粒载体PSV-bar-Zs-Geen导入到缘管浒苔原生质体中,经过细胞培养发育再生藻株,通过除草剂筛选出阳性藻株,且转化率达38.58％,进一步PCR分子检测和显微荧光检测表明,绿色荧光蛋白基因在转基因植株中得到表达,为今后转基因浒苔研究奠定基础.