GFP：荧光蛋白的起源

     绿色荧光蛋白(简称GFP)，是一个由约238个氨基酸组成的蛋白质，从蓝光到紫外线都能使其激发，发出绿色荧光。GFP的荧光非常稳定，在激发光照射下，其抗光漂白能力比荧光素强很多。因此GFP及其变种被广泛地用作分子标记；此外，GFP还被用作砷和一些重金属的传感器。

       1962年，下村脩和约翰逊在一篇纯化水母素的文章提到从水母中发现了荧光蛋白（GFP），正式开启了生物发光研究的大门。2008年10月8日，日本科学家下村修、美国科学家马丁·查尔菲和钱永健因为发现和改造绿色荧光蛋白而获得了当年的诺贝尔化学奖。而萤光蛋白的故事要从53年前讲起。

      1955年Davenport和Nicol发现水母可以发绿光，但不知其因，未深入研究，错过了一次获得诺奖的机会。

      1956年，下村修从海萤体内提取出一种蛋白质，发光亮度比海萤本身强3.7万倍。因为这项发现，下村修不仅被名古屋大学破例授予博士学位，晋升助理教授，还引起美国普林斯顿大学学者弗兰克・约翰逊的强烈兴趣，1960年，在约翰逊的邀请下，下村修前往美国。

       1962年，下村修和约翰森在那篇纯化水母素的文章中，有个注脚，说还发现了另一种蛋白，它在阳光下呈绿色、钨丝下呈黄色、紫外光下发强烈绿色。其后他们仔细研究了其发光特性，从十万只小水母中纯化出5毫克发光蛋白。同时被分离出来的还有另一种“绿蛋白”，在紫外光的照耀下会发出绿色荧光。下村修和约翰逊发表论文，宣告发现“绿色发光蛋白”，这个蛋白就是后来大名鼎鼎的绿色荧光蛋白GFP。

       1969年，哈佛大学的伍迪·哈斯廷和詹姆斯·莫林在研究腔肠动物发光蛋白质特性时再次“发现”了多管水母“绿色蛋白质”，并将其命名为“Green Fluorescent Protein”，即绿色荧光蛋白，简称GFP。

       1979年，下村修阐明绿色荧光蛋白发光部分的化学构造。但他当时认为这项发现没有多大实际应用价值。

       1992年，格拉斯·普拉舍成功地从多管水母的DNA中分离出了GFP基因，并对其进行了复制与测序，为GFP在异源生物体中的表达奠定了重要的基础。但普拉舍未能获得后续的研究经费支持，遗憾地离开了科研领域，但他在离开科研领域前将GFP质粒赠予了马丁·查尔菲和钱永健。

       1993年，钱永健开始采用随机诱变的方式来改组GFP基因，进而筛选出激发峰和荧光强度等都得到优化的GFP衍生物。钱永健团队先后改造出增强型绿色荧光蛋白，以及青色、黄色、红色等荧光蛋白。

      1994年，Science杂志以封面文章形式刊登了马丁·查尔菲 的论文，成功的在线虫体内表达了GFP，这篇不足两页的论文标志着科学家们打开了用GFP对活细胞进行示踪研究的大门。

       在此之后，绿色荧光蛋白又被用到了病毒、酵母、植物、小鼠以及人类等各种生物身上——它们在生活的状态下被涂上了颜色。绿色荧光蛋白“照亮了生物学研究的未来”，也扩展了我们的视野。

      荧光蛋白带来的最典型、也最绚烂的研究莫过于脑虹（Braibow）。2007年，Joshua R. Sanes 和Jeff W. Lichtman主持的一项研究将红黄蓝三种颜色的荧光色素嵌入老鼠基因组，成功为老鼠的不同细胞涂上不同颜色。三种颜色相互组合，最终展现在显微镜下的老鼠脑干组织切片上有近百种颜色标记，如同一道绚烂的彩虹。