荧光标记蛋白细胞的原理是什么？有哪些应用及特点？

本文摘要：自 1992 年绿色荧光蛋白被用于标记基因，各种颜色的荧光蛋白被**出，目前有上百种的荧光蛋白。荧光蛋白已经给生物学带来了很多惊喜。通过常规的基因操纵手段，用荧光蛋白来标记其他目标蛋白，这样就可观察、···

　　自 1992 年绿色荧光蛋白被用于标记基因，各种颜色的荧光蛋白被**出，目前有上百种的荧光蛋白。荧光蛋白已经给生物学带来了很多惊喜。通过常规的基因操纵手段，用荧光蛋白来标记其他目标蛋白，这样就可观察、跟踪目标蛋白的时间、空间变化，提供了以前不能达到的时间和空间分辨率，而且可以在活细胞、活体动物中观察到一些分子。

　　1962年，下村修和约翰森从维多利亚多管水母中分离生物发光蛋白-水母素(aequorin)时，意外地得到了一个副产物。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。1974年，他们得到了这个蛋白，当时称绿色蛋白，以后称绿色荧光蛋白(GFP)。GFP在水母中之所以能发光，是因为水母素和GFP之间发生了能量转移。水母素在钙刺激下发光，其能量可转移到GFP，刺激GFP发光。这是物理化学中已知的荧光共振能量转移(FRET)在生物中的发现。

　　原理：荧光标记所依赖的化合物称为荧光物质。荧光物质是指具有共轭双键体系化学结构的化合物，受到紫外光或蓝紫光照射时，可激发成为激发态，当从激发态恢复基态时，发出荧光。蛋白荧光标记技术利用荧光物质共价结合在目标分子的某个基团上，利用它的荧光特性来提供被研究对象的信息。

　　应用和特点：活化的荧光染料，例如FITC、7-氨基-4-甲基香豆素(AMC)、罗丹明B(Rhodamine B)或Alexa Fluor染料等，可用于标记抗体或蛋白功能基团，生成分子探针并通过荧光成像进行检测。当用荧光染料化学标记特异性抗体或其他纯化的生物分子时，它们成为用于检测靶抗原或相互作用配偶体的荧光探针，应用于细胞成像、流式细胞术、蛋白质印迹和酶联免疫吸附实验(ELISA)。因为荧光标记物具有无放射物污染、操作简便等优点，使其在蛋白功能研究、药物筛选等许多研究领域的应用日趋广泛。

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本文由QiyueLh整理，2022年6月14日

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