《表1 各种颜色荧光蛋白性质和应用特点的比较》

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《荧光蛋白及其在微生物过程工程中的应用》

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CORMACK等[20]改变野生型GFP基因，导致其吸收光谱和发射光谱发生变化，最终改变荧光蛋白的荧光强度与荧光颜色，由此可以获得不同颜色的荧光蛋白。蓝色荧光蛋白（blue flrorescent protein，BFP）是将珊瑚野生型GFP中的66位酪氨酸突变为组氨酸（Y66H）或双突变体Y66H/Y145F后得到能在约380 nm激发光产生448 nm蓝光的蛋白。但是这些突变体的蓝色荧光的荧光量子产率很低，是GFP的15%～20%。由于BFP的激发光接近于紫外光，不仅穿透力很弱，还容易在操作中伤害细胞以及导致细胞的自荧光现象，因此应用较少[23]。与得到BFP的方式类似，将GFP的66位酪氨酸突变为色氨酸得到青色荧光蛋白（cyan fluorescent protein，CFP）。CFP的激发波为433和445 nm，发射波长为475和503nm。研究者们观察GFP晶体结构，发现第203位苏氨酸和荧光基团的空间距离非常近，所以把苏氨酸突变为酪氨酸（T203Y）来稳定激发态下荧光生色团的偶极矩。这个突变体（T203Y）使荧光蛋白的激发波长和发射波长红移约20 nm，呈现出黄绿色的荧光，被称为黄色荧光蛋白（yellow fluorescent protein，YFP）[11]。对YFP进一步突变可得到荧光更加强烈的增强型黄色荧光蛋白（enhanced yellow fluorescent protein，eYFP）。当前研究致力于降低YFP对于氯离子和p H的敏感性，以实现其在成像方面的应用[24]。后来，将GFP的第65位丝氨酸突变为苏氨酸，得到突变体S65T。突变体S65T的激发谱中只有一个峰，且红移至490 nm，呈现红色荧光，称为红色荧光蛋白（red fluorescent protein，RFP）。表1比较了上述多种荧光蛋白的性质和各种荧光蛋白的应用。