绿色荧光 蛋白（Green fluorescent protein，GFP）自发现以来，由于具有自发荧光等特性，在分子生物学和细胞生物学领域得到广泛应用。 GFP作为一种报告分子，在检测蛋白表达、蛋白和细胞荧光示踪、研究蛋白质之间相互作用和构象变化中，起到了重要的作用。本文通过对绿色荧光蛋白特性的分析，介绍了其作为荧光标记在蛋白质研究中的应用，并展望了进一步的研究前景。1 绿色荧光蛋白及其特性
绿色荧光蛋白（green fluorescent protein, GFP）是荧光蛋白（Fluorescent protein, FPs）家族中常用的一种，最初从水母Aequorea victoria中分离得到，现已在多种生物中找到，如：海葵属生物。野生型GFP由238个氨基酸残基组成，分子量约为27kDa，能够在单独或者与其它蛋白融合时产生荧光。而其最显著的特点是除了氧气之外，不需要其他辅酶。GFP由11个β片层组成桶状构成疏水中心，由α螺旋包含着的发光基团位于其中（图1）。这个发光基团是由3个氨基酸（Ser65、Tyr66、Gly67）经过环化、氧化后形成的咪唑环，在钙离子激发下产生绿色荧光。野生型GFP吸收紫外光和蓝光，发射绿光，在395nm和470nm处有两个吸收峰，在509nm处有一个主发射峰。通常，GFP在完整并形成正确构型时能够发出荧光。GFP的这个性质使得它在蛋白质研究中具有极其重要的作用。GFP蛋白的特性使它被广泛地用作指示分子，通过与靶蛋白的基因融合，来研究蛋白质的细胞定位、折叠效率与可溶性、蛋白质的表达、蛋白与蛋白之间相互作用、构型的变化等等。作为报告分子，GFP具有很多优点，如实现了活细胞内基因表达和定位、荧光为蛋白的内在属性、荧光发射无种属依赖性、荧光信号对光漂白具有高抗性、检测时不需要附加辅助因子、在细菌和真核细胞中表达无明显毒性、具有高度稳定性。另外，细胞内GFP的检测也比较简单，如利用紫外灯、荧光显微镜、荧光激活细胞分选仪等，现有报道利用实时定量PCR进行GFP荧光定量测定的方法。
2 GFP在蛋白质相互作用和构型变化研究中的应用
蛋白质相互作用是生物学研究很重要的一个方面，采用如免疫共沉淀、化学交联、片断层析等技术，已经了解了许多蛋白质的相互作用以及结构基础。但这些生化技术离体研究不能反映活细胞内蛋白质相互作用的情况以及动力学问题。一种活细胞内蛋白质相互作用的研究方法是蛋白质片断互补测定法（protein-fragment complementation assay, PCA）。将标记蛋白在某个位点打开，用片断分别标记两个蛋白。如果被标记蛋白质相互作用，则酶或荧光蛋白片断靠近并重新折叠恢复活性。
Baird等[7]研究人员发现，虽然GFP有紧密的桶状结构和形成发光基团所必需的复杂的翻译后修饰，当对GFP的N端和C端部分交换重排并以一段间隔重新连接时，GFP仍然具有荧光。并且，GFP的某些位点可以耐受整段蛋白的插入，在结合金属离子的黄色荧光蛋白（Yellow Fluorescent Protein, YFP，GFP的突变体）中145位插入锌指结构能使荧光强度多倍提高。Hu等提出了双分子荧光互补实验（bimolecular fluorescence complementation, BiFC）的概念，用互补的荧光片断标记不同蛋白来研究bZIP和Rel转录因子家族的相互作用，确定了相互作用位置，信号传递对作用位点的调节等，证明了双分子荧光互补实验在蛋白质相互作用研究中的可行性。
荧光互补不仅仅在蛋白质相互作用中有所应用，Jeong等研究人员以与底物结合时会有典型的构象变化麦芽糖结合蛋白（Maltose Binding Protein, MBP）为模型，将MBP C端和N端分别与GFP片断融合。结果证明加入底物的一组显示出比对照组更强的荧光，由此提出split-GFP在观察蛋白构型变化中的应用。
另外，一种重要的荧光成像技术—荧光共振能量转移（fluorescence resonance energy transfer, FRET）也被广泛应用。它能够利用GFP及其突变体青色荧光蛋白（cyan fluorescent protein, CFP）、黄色荧光 蛋白（yellow fluorescent protein, YFP）等，定时、定量、定位、无损伤地在活细胞内检测大分子构象变化、蛋白之间相互作用、信号传递途径。 最近，Pedelacq等经过突变得到一种绿色荧光蛋白超折叠体。这种绿色荧光蛋白不论是在单独表达还是融合表达时都不容易产生荧光的减弱。这些GFP超折叠体将有望在FRET中得到应用。
3 GFP在蛋白表达中的应用
3.1GFP与蛋白可溶性表达
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