绿色荧光蛋白(GFP)PPT课件
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亚细胞定位中的绿色荧光蛋白和红色荧光蛋白亚细胞定位是研究细胞内蛋白质在细胞中的定位和运输过程的重要领域。
绿色荧光蛋白(Green Fluorescent Protein,简称GFP)和红色荧光蛋白(Red Fluorescent Protein,简称RFP)是经常被使用的一对标记蛋白,它们在细胞内可以通过荧光显微镜观察到不同的荧光信号,从而帮助研究者揭示蛋白质的定位和运输。
GFP最早由日本科学家下村脩在1962年研究海葵(Aequorea victoria)中的荧光蛋白而获得,并于1992年被将其克隆到其他生物系统。
GFP的一个重要特点是它在没有外源激发剂的情况下就可以自行发出荧光。
GFP可以通过其自身的三肽序列引导,与细胞内的目标蛋白连接在一起。
当GFP连接在目标蛋白后,细胞内目标蛋白的表达和定位就可以通过荧光显微镜直接观察到。
基于GFP的定位系统被广泛应用于其他蛋白质的研究中。
RFP也是一种荧光蛋白,其最早是从珊瑚Disocora unifora中分离得到的。
RFP和GFP有相似的结构,但它们有不同的激发和发射波长。
RFP发射波长较长,通常在560-620nm之间。
RFP也可以被编码到目标蛋白上并通过荧光显微镜观察到。
GFP和RFP在细胞内的应用主要有两个方面:1.追踪蛋白质的定位和运输;2.研究蛋白质的相互作用和拓扑结构。
在细胞定位和运输方面,通过将GFP或RFP连接到目标蛋白上,可以观察到这些蛋白质在细胞中的分布情况。
比如,可以通过将GFP连接到细胞器膜上的蛋白质上,来观察这些细胞器在细胞中的定位和运输过程。
通过追踪GFP或RFP的荧光信号,我们可以了解蛋白质在细胞内的运输速度、路径以及转运机制。
此外,GFP和RFP还可以被用来研究蛋白质的相互作用和拓扑结构。
通过将GFP和RFP连接在两个相互作用的蛋白质上,可以根据不同的荧光信号来观察这两个蛋白质的相互作用情况。
另外,通过将GFP和RFP连接在目标蛋白的不同区域上,可以研究蛋白质的拓扑结构,比如膜蛋白的跨膜结构等。
绿⾊荧光蛋⽩绿⾊萤光蛋⽩(Green fluorescent protein;简称GFP),由下村脩等⼈于1962年在维多利亚多管发光⽔母中发现,其基因所产⽣的蛋⽩质,在蓝⾊波长范围的光线激发下,会发出绿⾊萤光,整个发光的过程中还需要冷光蛋⽩质⽔母素的帮助,冷光蛋⽩质与钙离⼦(Ca2+)可产⽣交互作⽤。
2008年10⽉8⽇,⽇本科学家下村脩、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获得了诺贝尔化学奖。
绿⾊萤光蛋⽩现常被⽤来研究⾻架和细胞分裂、动⼒学和泡囊运输、发育⽣物学等,并可应⽤于转染细胞的确定、体内基因表达的测定、蛋⽩质分⼦的定位、细胞间分⼦交流的动态监测等。
基本信息中⽂名:绿⾊荧光蛋⽩英⽂名:green fluorescent protein别名:GFP发现者:下村修相关推荐慢病毒BSAdsDNA考马斯亮蓝CD34载体蛋⽩载体GAPDHcDNA⽂库免疫荧光PCR热休克蛋⽩鸟枪法shRNA显影液断裂基因同源重组酵母双杂交宏基因组透射电镜构造组成正在加载科学家在线形⾍体内植⼊绿⾊荧光蛋⽩质由⽔母Aequorea victoria中发现的野⽣型绿⾊荧光蛋⽩,395nm和475nm分别是最⼤和次⼤的激发波长,它的发射波长的峰点是在509nm,在可见光绿光的范围下是较弱的位置。
由海肾(sea pansy)所得的绿⾊荧光蛋⽩,仅有在498nm有⼀个较⾼的激发峰点。
在细胞⽣物学与分⼦⽣物学领域中,绿⾊荧光蛋⽩基因常被⽤作为⼀个报导基因(reporter gene)。
⼀些经修饰过的型式可作为⽣物探针,绿⾊荧光蛋⽩基因也可以克隆到脊椎动物(例如:兔⼦上进⾏表现,并拿来映证某种假设的实验⽅法。
蛋⽩作⽤绿⾊荧光蛋的发光机理⽐荧光素/荧光素酶要简单得多。
⼀种荧光素酶只能与相对应的⼀种荧光素合作来发光,⽽绿⾊荧光蛋⽩并不需要与其他物质合作,只需要⽤蓝光照射,就能⾃⼰发光。
在⽣物学研究中,科学家们常常利⽤这种能⾃⼰发光的荧光分⼦来作为⽣物体的标记。
绿色荧光蛋白(GFP)标记亚细胞定位绿色荧光蛋白(Green Fluorescent Protein, GFP)是一种自然存在于海洋水母Aequorea victoria中的荧光蛋白,其拥有强烈的绿色荧光。
由于其广泛应用于细胞生物学和生物化学领域,GFP已经成为研究生物过程和信号传递的强有力工具。
GFP的结构由238个氨基酸组成,具有一个单独的蛋白质区域,称为圆柱螺旋(Beta-can)。
GFP基因含有GFP编码序列,该序列通过表达可以产生GFP蛋白质。
GFP的荧光性质是由三个氨基酸残基组成的染色体枢纽部分决定的,即丝氨酸(Tyr66)、谷氨酸(Pro68)和脯氨酸(Ala80)。
在GFP的自然状态下,并不发出荧光。
但当该基因被转录和翻译成蛋白质之后,在有氧条件下,GFP的氨基酸序列会发生类似于玉米的光合作用过程,使得GFP的荧光激活。
在细胞生物学领域,GFP被广泛用作标记工具,以帮助研究人员观察细胞内部的某些组分或结构。
研究人员可以通过将GFP基因与目标蛋白的基因融合,使目标蛋白在表达时也表达GFP。
由于GFP的荧光性质,这样就可以通过荧光显微镜直接观察到目标蛋白的位置和分布。
通过GFP技术,科学家们得以研究细胞核或细胞器在发育过程中的变化,以及探索细胞活动的机制。
此外,通过将GFP基因与多个目标蛋白的基因融合,科学家们可以标记多种细胞结构,并观察它们在细胞活动过程中的相互关系和动态变化。
除了在细胞生物学领域的应用外,GFP还被广泛应用于分子生物学、生物化学、药物筛选和基因治疗等领域。
由于GFP的高度稳定性和荧光强度,它可以作为生物化学实验中定量和定位特定蛋白质的工具。
此外,GFP作为标记基因在基因治疗研究中也发挥着重要作用,用于追踪和监测基因表达和转导的进程。
尽管GFP已经成为生物科学研究中广泛应用的工具,但也存在一些局限性。
首先,GFP的结构和功能对温度和酸碱度非常敏感,因此在特殊环境中的应用可能受到限制。
绿色荧光蛋白(GFP)标记亚细胞定位与农杆菌瞬时侵染方法转基因技术,生物定向改良,分子育种基因工程和育种的最有效途径,转基因技术有农杆菌介导法、花粉通道法、显微注射法、基因枪法、离子束介导法。
农杆菌瞬时侵染方法(1) 转入目的载体的农杆菌EHA105单菌落接入4mL LB-50ug/mL-Kan, 30℃摇床震荡培养20h;(2) 转接3mL菌液进入30 mL LB-50ug/ml-Kan, 30℃摇床震荡培养6-8h;(3) 收集菌体,用10mL 1/2 Ms(1.5% sucrose)液体培养基悬浮菌体,加入5ul 100mM As, 混合均匀;(4) 切洋葱内表皮,撕开后内表皮,切开的宽度控制在0.5-0.7cm, 浸入农杆菌菌液,浸泡30min;(5) 滤纸轻轻吸去洋葱表皮表面可见的农杆菌菌液,放置在1×Ms+1.5%Sucrose固体培养基上,25℃培养18-20h;(6) 用1XPBS (pH7.0)溶液轻轻漂洗洋葱表皮两次,无菌水漂洗1次;(7) 在荧光显微镜下观察,采用激光共聚集显微镜采集图像;绿色荧光蛋白(GFP)标记亚细胞定位一、原理利用绿色荧光蛋白(GFP)来示踪胞内蛋白的技术。
利用GFP融合蛋白技术来进行活细胞定位研究是目前较为通行的一种方法,在光镜水平进行研究,不需要制样,没有非特异性标记的影响。
并且GFP的分子量为27kD,经激光扫描共聚集显微镜激光照射后,可产生一种绿色荧光,从而对蛋白质进行精确定位。
激光扫描共聚焦显微镜(Laser Scanning Confocal Microscope, LSCM, 以下简称共聚焦显微镜)因其独特的设计原理,有效地排除了非焦平面信息,提高了分辨率及对比度,使图像更为精确清晰,因此极其适于进行活细胞内蛋白质、核酸等定位及活体动态研究。
二、主要步骤1.真核表达载体的构建①引物设计利用引物设计软件,根据pEGFP-N1的酶切位点设计目的基因引物:②载体构建将PCR产物酶切后插入pEGFP-N1,得到表达目的基因与EGFP融合蛋白质的真核表达载体。