Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » Green Fluorescent Protein (GFP) as a Wavelength Shifter

Green Fluorescent Protein (GFP) as a Wavelength Shifter

1990
  • Osamu Shimomura
  • Martin Chalfie
  • Roger Y. Tsien
Laboratory experiment with Green Fluorescent Protein in biochemistry research.

(صورة توضيحية فقط)

In some organisms like the jellyfish Aequorea victoria, the initial bioluminescent reaction produces blue light. This energy is then transferred to a secondary protein, the Green Fluorescent Protein (GFP), via Förster resonance energy transfer (FRET). GFP absorbs the blue light and re-emits it as green light, effectively shifting the color of the luminescence.

The discovery and application of GFP revolutionized cell biology. Osamu Shimomura first isolated GFP from *Aequorea victoria* in the 1960s while studying the bioluminescent photoprotein aequorin. Aequorin emits blue light upon binding with Ca²⁺ ions. Shimomura noticed the jellyfish glowed green, not blue, leading him to discover the energy transfer to GFP. The key feature of GFP is its chromophore, formed autocatalytically from a Ser-Tyr-Gly sequence within the protein’s primary structure. This chromophore is shielded within a beta-barrel structure, protecting it from the environment and enabling its bright fluorescence.

أثبت مارتن تشالفي لاحقًا إمكانية التعبير عن جين البروتين الفلوري الأخضر (GFP) في كائنات حية أخرى (مثل الإشريكية القولونية والديدان الأسطوانية)، حيث يعمل كعلامة فلورية دون الحاجة إلى أي عوامل مساعدة خاصة بالنوع. وكان لعمل روجر تسين دورٌ حاسم في فهم آلية تكوين الكروموفور وفي هندسة مجموعة واسعة من متغيرات البروتين الفلوري الأخضر (BFPs، CFPs، YFPs، RFPs) بألوان مختلفة، وسطوع مُحسَّن، وثبات ضوئي. تُمكّن هذه الأدوات الباحثين من تتبع بروتينات أو عمليات متعددة في وقت واحد داخل خلية حية واحدة، وهي تقنية تُعرف بالتصوير متعدد الألوان. مُنحت جائزة نوبل في الكيمياء لعام 2008 لشيمومورا، وتشالفي، وتسين تقديرًا لهذا العمل.

UNESCO Nomenclature: 2401
– Biochemistry

يكتب

جزيء بيولوجي

خلل

إنكريميتال

الاستخدام

استخدام واسع النطاق

مقدمات

التطبيقات

  • جين مراسل في molecular biology لتصوير التعبير الجيني
  • tagging proteins to study their location and movement within cells
  • calcium imaging (with variants like gcamp)
  • high-throughput screening in drug discovery
  • creating transgenic glowing pets (e.g., glofish)

براءات الاختراع:

  • US5491084A
  • US6146826A

أفكار ابتكارية محتملة

  • gfp-based sensors that change color in the presence of specific pollutants
  • whole-body imaging in preclinical research using near-infrared fluorescent proteins
  • fluorescent tattoos that can monitor blood glucose or other metabolites
  • gfp-tagged viruses to track the spread of infection in real-time
  • artistic and architectural materials incorporating fluorescent proteins
  • educational kits for students to learn about gene expression using glowing bacteria
  • cellular-level “barcodes” using different fluorescent proteins to track individual cells in a population
  • optogenetic tools where gfp is fused to light-sensitive proteins to control cellular activity
  • fluorescent silk produced by transgenic silkworms for novel textiles
  • biosensors for detecting explosives or chemical warfare agents
ذات صلة بـ: GFP، البروتين الفلوري الأخضر، aequorea victoria، الفلورة، FRET، الجين المراسل، وسم البروتين، الكروموفور، أوسامو شيمومورا، روجر تسين.

السياق التاريخي

Green Fluorescent Protein (GFP) as a Wavelength Shifter

1987
1990
1990
1990
1997
2000
1983
1988
1990
1990
1997
2000
2008

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

أحدث الإضافات

أهم المنشورات والمقالات

أفضل الأدوات الأصلية

السنة العاشرة عيد

الصور والتنزيلات بالحجم الكامل متاحة فقط، ومجانية تمامًا، للأعضاء المسجلين.