緑色蛍光タンパク(Green Fluorescent Protein, GFP)は、 オワンクラゲ(Aequorea victoria)から単離される蛍光タンパク質の一種。

用途・歴史

ノーベル賞学者・下村脩らによってオワンクラゲから1962年に単離・精製された。^[1]

分子量は約27 kDaであり、238のアミノ酸から構成されている。 三次元構造は、1996年にX線結晶構造解析法によって解析されている^[2]。 冒頭図のように11のβシート単位が螺旋状に組織化し、発色団(白色部分)を包む形で円筒構造が組まれている。この筒状構造は、外部要因から発色団を守って発光効率と寿命を向上させる、バリアー的な役割も果たしているとされる。

オワンクラゲの体内では、カルシウム応答型タンパクイクオリン(aequorin)とセットで発光する。すなわち、イクオリンがまずエネルギーを吸収し、放出された青色蛍光をGFPが受け取って緑色に光る。

GFPの発光団は近紫外光(397nm)を吸収し、緑色可視光(509nm)を放出する。発色団はSer65-Tyr66-Gly67の3アミノ酸残基が環化・酸化を起こし、自発的に形成される。この環化反応は、通常は起こりにくいが、コンフォメーションが適切な配置をとっているため、GFPにおいては特別に進行しやすくなっている。

同じくノーベル賞学者のChalfie・Tsienらによって生命現象追跡ツールとしての可能性が示され、爆発的に普及した。具体的な応用などについては、「2008年ノーベル化学賞」を参照。

分子モデル

関連文献

1.  Shimomura, O. et al. J. Cell. Comp. Physiol. 1962, 59, 223. doi:10.1002/jcp.1030590302
2.  (a) Tsien, R. Y.; Prasher, D. et al. Science 1996, 273, 1392. DOI: 10.1126/science.273.5280.1392 (b) Phillips, G. N. Jr. Nat. Biotechnol. 1996, 14, 1246. doi:10.1038/nbt1096-1246
3.  Nienhaus, G. U. Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 8992.  doi:10.1002/anie.200804998

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外部リンク

• オワンクラゲ – Wikipedia
• 緑色蛍光タンパク – Wikipedia
• Green Fluorescent Protein – Wikipedia
• Fluorescent Proteins – Scholarpedia
• GFP利用の遺伝子組み換え生物、画像ギャラリー(WIRED VISION)
• Green Fluorescent Protein
• Nobel Prize in Chemistry 2008
• http://www.lifesci.ucsb.edu/~biolum/
• Green Fluorescent Protein (Protein Data Bank)
• Introduction to Fluorescent proteins
• Milestone paper of Fluorescent Proteins (Nature.com)