緑色蛍光タンパク質

緑色蛍光タンパク質
オワンクラゲの緑色蛍光タンパク質の構造。[1]
識別子
シンボル	GFP
パム	PF01353
ファム一族	CL0069
インタープロ	著作権
キャス	1エマ
SCOP2	1ema / スコープ / SUPFAM
利用可能なタンパク質構造: パム   構造 / ECOD   ＰＤＢ RCSB PDB; PDBe; PDBj PDBサム 構造の概要

緑色蛍光タンパク質（GFP）は、青色から紫外線の範囲の光にさらされると緑色の蛍光を発するタンパク質です。 ^{[2] [3]} GFP というラベルは、伝統的にオワンクラゲから最初に分離されたタンパク質を指し、 avGFPと呼ばれることもあります。ただし、GFPはサンゴ、イソギンチャク、ゾアニス類、カイアシ類、ナメクジウオなどの他の生物でも発見されています。^[4]

A. victoria由来の GFP は、395 nm の波長に主励起ピークがあり、475 nm に副励起ピークがあります。発光ピークは 509 nm で、可視スペクトルの下側の緑色部分にあります。GFP の蛍光量子収率(QY) は 0.79 です。ウミパンジー ( Renilla reniformis ) 由来の GFP は、498 nm に主励起ピークが 1 つあります。GFP は、分子状酸素以外の補助補因子、遺伝子産物、酵素/基質を必要とせずに内部発色団を形成できるため、多くの生物学の分野で優れたツールとなっています。^{[5] [6]}

細胞生物学や分子生物学では、GFP遺伝子は発現のレポーターとして頻繁に使用されています。^[7]これはバイオセンサーを作るために改変された形で使用されており、GFPを発現する多くの動物が作られており、遺伝子が特定の生物全体、選択された臓器、または目的の細胞で発現できるという概念実証を示しています。GFPは、トランスジェニック技術によって動物や他の種に導入でき、それらのゲノムとその子孫のゲノムで維持されます。GFPは、細菌、酵母、真菌、魚、哺乳類など、人間の細胞を含む多くの種で発現されています。科学者のロジャー・Y・ツィエン、下村脩、マーティン・チャルフィーは、緑色蛍光タンパク質の発見と開発により、2008年10月10日に2008年のノーベル化学賞を受賞しました。

GFPや類似の蛍光タンパク質の市販遺伝子のほとんどは、約730塩基対の長さです。天然タンパク質は238個のアミノ酸から構成され、分子量は27kDです。^[8]そのため、GFP遺伝子を目的のタンパク質の遺伝子に融合すると、タンパク質のサイズと分子量が大幅に増加し、タンパク質の自然な機能が損なわれたり、細胞内での位置や輸送経路が変わったりする可能性があります。^[9]

1960年代から1970年代にかけて、GFPは、別の発光タンパク質であるエクオリン（ルシフェリンの分解を触媒して光を放出する酵素）とともに、オワンクラゲから初めて精製され、その特性が下村脩によって研究されました。^[10] A. victoria では、エクオリンがCa ²⁺イオンと相互作用して青い光を発すると、GFPの蛍光が発生します。この発光エネルギーの一部はGFPに伝達され、全体の色が緑色に変わります。^{[11]しかし、分子生物学者のためのツールとしてのその有用性は、1992年に}ダグラス・プラッシャーがGeneでwtGFPのクローニングとヌクレオチド配列を報告するまで認識されませんでした。^[12] このプロジェクトの資金が底をついたため、プラッシャーはcDNAサンプルをいくつかの研究室に送りました。マーティン・チャルフィーの研究室は、最初の数個のアミノ酸を削除したwtGFPのコード配列を大腸菌と線虫の異種細胞で発現させ、その結果を1994年にサイエンス誌^{に発表した。 [13]}フレデリック・ツジの研究室は、1ヵ月後に組み換えタンパク質の発現を独自に報告した。^[14] 驚くべきことに、GFP分子は、クラゲ特有の外因性補因子を必要とせずに、室温で折り畳まれて蛍光を発した。このほぼwtGFPは蛍光を発していたが、二重ピーク励起スペクトル、pH感度、塩化物感度、低い蛍光量子収率、低い光安定性、37℃（99℉）での折り畳み不良など、いくつかの欠点があった。

GFPの結晶構造が初めて報告されたのは、1996年にRemingtonグループがScience誌^{に発表したS65T変異体の結晶構造だった。 [15]} 1か月後、Phillipsグループが独立して野生型GFPの構造をNature Biotechnology誌に発表した。^[16]これらの結晶構造は、発色団の形成と隣接する残基の相互作用に関する重要な背景情報を提供した。研究者らは、これらの残基を誘導変異とランダム変異によって改変し、現在使用されているさまざまなGFP誘導体を生み出した。GFPのさらなる研究により、洗剤、プロテアーゼ、グアニジニウム塩化物（GdmCl）処理、および急激な温度変化に対して耐性があることが明らかになった。^[17]

広範囲にわたる使用の可能性と研究者のニーズの変化により、GFPのさまざまな変異体が設計されてきました。^{[18] [19]}最初の大きな改良は、1995年にRoger TsienによってNatureで報告された単一の点変異（S65T）でした。^[20]この変異により、GFPのスペクトル特性が劇的に改善され、蛍光と光安定性が向上し、主要な励起ピークが488 nmにシフトし、ピーク発光は509 nmに維持されました。これは、一般に入手可能なFITCフィルターセットのスペクトル特性と一致し、一般研究者による使用の実用性が向上しました。 このスキャフォールドの37°C折りたたみ効率（F64L）点変異体は、強化されたGFP（EGFP）を生み出し、1995年にThastrup ^[21]とFalkowの研究室によって発見されました。 ^[22] EGFPにより、哺乳類細胞でのGFPの実用化が可能になりました。 EGFPの消衰係数（εと表記）は55,000 M ⁻¹ cm ⁻¹である。^[23] EGFPの蛍光量子収率（QY）は0.60である。ε•QYで表される相対輝度は33,000 M ⁻¹ cm ⁻¹である。

スーパーフォルダーGFP（sfGFP）は、折り畳みが不十分なペプチドと融合した場合でもGFPが急速に折り畳まれて成熟することを可能にする一連の変異であり、2006年に報告されました。^[24]

他にも多くの突然変異が行われており、色の突然変異体、特に青色蛍光タンパク質 (EBFP、EBFP2、Azurite、mKalama1)、シアン蛍光タンパク質 (ECFP、Cerulean、CyPet、mTurquoise2)、黄色蛍光タンパク質誘導体 (YFP、Citrine、Venus、YPet) などがあります。BFP 誘導体 (mKalama1 を除く) には Y66H 置換が含まれています。これらは、紫外線で 380 ナノメートル付近を中心とする幅広い吸収帯を示し、448 ナノメートルで発光が最大になります。Zn(II) と Cu(II) に優先的に結合する緑色蛍光タンパク質突然変異体 (BFPms1) が開発されています。BFPms1 には、BFP 発色団 (Y66H)、量子収率を高める Y145F、ベータバレルに穴を開ける H148G、溶解度を高めるその他のいくつかの突然変異など、いくつかの重要な突然変異があります。 Zn(II)結合は蛍光強度を増加させ、Cu(II)結合は蛍光を消光し、吸光度の最大値を379nmから444nmにシフトさせる。そのため、これらはZnバイオセンサーとして使用できる。^[25]

クロモフォアの結合。シアン誘導体の重要な変異は Y66W 置換であり、これによりクロモフォアはフェノール成分ではなくインドール成分で形成される。インドール基の嵩増加によりこの改変されたクロモフォアの明るさを回復するには、周囲のバレルにいくつかの追加の補償変異が必要である。ECFP とセルリアンでは、7 番目の鎖の N 末端半分は 2 つの構造を示す。これらの構造はどちらもクロモフォアとの複雑なファンデルワールス相互作用を持つ。セルリアンの Y145A と H148D 変異はこれらの相互作用を安定化し、クロモフォアをより平面的にし、よりよく詰め込み、衝突消光を起こしにくくする。^[26]

追加の部位特異的ランダム突然変異誘発と蛍光寿命に基づくスクリーニングを組み合わせることで、7番目のβストランドがさらに安定化され、量子収率（QY）が0.93の明るい変異体mTurquoise2が得られました。^[27] YFP誘導体の波長の赤方偏移はT203Y変異によって達成され、置換されたチロシン残基と発色団との間のπ電子スタッキング相互作用によるものです。^[3]これら2つのクラスのスペクトル変異体は、フェルスター共鳴エネルギー移動（FRET）実験によく使用されます。カルシウムやグルタミン酸などの細胞シグナル伝達分子、タンパク質リン酸化状態、タンパク質相補性、受容体二量体化、およびその他のプロセスに敏感な遺伝的にコード化されたFRETレポーターは、リアルタイムで細胞活動の非常に特異的な光学的読み出しを提供します。

いくつかの残基の半合理的突然変異誘発により、pH感受性変異体であるpHluorin、後に超黄道pHluorinが生ま​​れました。シナプス小胞融合時のpHの急速な変化を利用して、シナプトブレビンにタグ付けされたpHluorinはニューロンのシナプス活動を可視化するために使用されています。^[28]

酸化還元感受性GFP（roGFP）は、ベータバレル構造にシステインを導入することによって設計されました。システインの酸化還元状態がroGFPの蛍光特性を決定します。^[29]

改変GFPの命名法は、複数のGFPバージョンが1つの名前に重複してマッピングされるため、混乱を招くことがよくあります。たとえば、mGFPは、GFPが細胞膜に結合するN末端パルミトイル化を伴うGFPを指すことがよくあります。ただし、同じ用語は、二量体界面を破壊するA206K変異によって達成されることが多い単量体GFPを指すためにも使用されます。 ^[30] 野生型GFPは、5 mg / mLを超える濃度で弱い二量体化傾向を示します。mGFPは「改変GFP」の略でもあり、植物細胞で安定して発現するためにアミノ酸交換によって最適化されています。

クラゲにおける (一次)生物発光(ルシフェリンに対するエクオリンの作用による) と GFP の (二次)蛍光の目的は不明です。GFP は、クラゲのベルの縁の周りの小さな顆粒でエクオリンと共発現しています。GFP の二次励起ピーク (480 nm) は、エクオリンの青色発光の一部を吸収し、生物発光に緑色の色合いを与えます。GFP発色団のセリン 65 残基は、野生型 GFP の 2 つのピークを持つ励起スペクトルの原因です。これは、プラッシャーによって最初にクローン化された 3 つの GFP アイソフォームすべてで保存されています。この残基のほぼすべての変異により、励起スペクトルが 395 nm または 480 nm のいずれかの単一のピークに統合されます。この感受性の正確なメカニズムは複雑ですが、どうやらセリン65からグルタミン酸222への水素の供与が関与し、それが発色団のイオン化に影響しているようです。^[3]単一の突然変異により480 nmの励起ピークが劇的に強化され、GFPがエクオリンのより効率的なパートナーになるため、A. victoriaは進化的に効率の低い二重ピークの励起スペクトルを好むようです。ロジャー・ツィエンは、深さに応じて変化する静水圧がセリン65の発色団への水素供与能力に影響し、2つの励起ピークの比率をシフトさせるのではないかと推測しています。したがって、クラゲは深さに応じて生物発光の色を変える可能性があります。しかし、 GFPが最初に発見されたフライデーハーバーのクラゲの個体数が激減したため、クラゲの自然環境におけるGFPの役割のさらなる研究が妨げられています。

ナメクジウオのほとんどの種は、体のさまざまな部位でGFPを生成することが知られています。^[31] A. victoriaとは異なり、ナメクジウオは独自の青色光を生成せず、内因性GFPの起源はまだわかっていません。ナメクジウオの口にプランクトンを引き寄せ、受動的な狩猟メカニズムとして機能しているのではないかと推測する人もいます。また、幼生の中で光保護剤として機能し、高強度の青色光を低強度の緑色光に変換することで、高強度の青色光による損傷を防ぐ可能性もあります。ただし、これらの理論は検証されていません。

GFP様タンパク質は、海洋 コペポーダ類の複数の種、特にポンテリダ科とアエティデダ科で発見されています。^[32] Pontella mimoceramiから単離されたGFPは、量子収率0.92の高い輝度を示しており、A. victoriaから単離された一般的なEGFPのほぼ2倍の明るさです。^[33]

GFPと同じタンパク質ファミリーに属しているにもかかわらず、Aequorea victoriaから直接派生したものではないGFP類似タンパク質は数多く存在する。これらには、dsRed、eqFP611、Dronpa、TagRFPs、KFP、EosFP/IrisFP、Dendraなどが含まれる。異なる生物のタンパク質から開発されたこれらのタンパク質は、時には予想外のクロモフォア形成のアプローチを示すことがある。KFPなどの一部のタンパク質は、天然の非蛍光性または弱蛍光性タンパク質から開発され、突然変異誘発によって大幅に改良される。^[34]異なるスペクトル特性を持つGFP類似バレルを使用すると、1つのクロモフォアの励起スペクトルを使用して別のクロモフォアに電力を供給し（FRET）、光の波長間の変換が可能になる。^[35]

FMN結合蛍光タンパク質（FbFP）は2007年に開発され、青色光受容体から誘導される小型（11～16 kDa）の酸素非依存性蛍光タンパク質の一種である。フラビンクロモフォアの形成と結合にはGFPクロモフォアの合成の場合のように分子状酸素を必要としないため、特に嫌気性または低酸素条件下での使用を目的としている。^[36]

ビリルビンを含む UnaG など、他の発色団を含む蛍光タンパク質は、600 nm を超える赤方偏移発光や、緑色発光状態から赤色発光状態への光変換などのユニークな特性を示すことができます。これらのタンパク質は、赤色光と緑色光の間の変換を実現するのに十分なほど離れた励起波長と発光波長を持つことができます。

2016年に、シアノバクテリア（Trichodesmium erythraeum）のフィコビリタンパク質、α-アロフィコシアニンから新しいクラスの蛍光タンパク質が進化し、小型超赤色蛍光タンパク質（smURFP ）と命名されました。smURFPは、リアーゼと呼ばれる外部タンパク質を必要とせずに、自己触媒的に発色団ビリベルジンを自己組み込みます。^{[37] [38]}クラゲやサンゴ由来のGFP様タンパク質は酸素を必要とし、発色団形成時に化学量論量の過酸化水素を生成します。[ 39 ] smURFPは酸素^を必要とせず、過酸化水素を生成せず、発色団ビリベルジンを使用します。smURFPは大きな吸光係数（180,000 M ⁻¹ cm ⁻¹）を持ち、量子収率（0.20）は中程度であるため、eGFPと同等の生物物理学的明るさを持ち、サンゴ由来のほとんどの赤色または遠赤色蛍光タンパク質よりも約2倍明るい。smURFPのスペクトル特性は有機色素Cy5に類似している。^{[37] [40]}

新しい種類の蛍光タンパク質とその応用に関するレビューは、引用したレビューで見つけることができます。^{[41] [42]}

GFPは、プリーツシート配置の11本のβストランドからなるβバレル構造を持ち、中央には共有結合した発色団4-( p-ヒドロキシベンジリデン)イミダゾリジン-5-オン(HBI)を含むαヘリックスが走っている。^{[3] [15] [16]} 5つの短いαヘリックスが構造の端にキャップを形成している。βバレル構造はほぼ完全な円筒形で、長さ42Å、直径24Å（一部の研究では直径が30Åと報告されている^[17]）、^[15] GFP様ファミリーに特有の「β-can」構造を形成している。^[16]トリペプチドSer65-Tyr66-Gly67の自発的に改変された形態であるHBIは、適切に折り畳まれたGFPスキャフォールドがない場合には非蛍光性であり、wtGFPでは主にイオン化されていないフェノール形態で存在する。^[43]バレルの内側を向いた側鎖は、Ser65-Tyr66-Gly67に特異的な環化反応を誘導し、HBIのフェノラート型へのイオン化と発色団の形成を誘導する。この翻訳後修飾のプロセスは成熟と呼ばれる。^[44] これらの側鎖との水素結合ネットワークと電子スタッキング相互作用は、GFPとその多数の誘導体の色、強度、光安定性に影響を与える。^[45]バレルの密集した性質により溶媒分子が排除され、発色団の蛍光が水による消光から保護される。Ser65-Tyr66-Gly67の自己環化に加えて、Tyr66残基で1,2-脱水素反応が起こる。^[17]クロモフォアを形成する3つの残基の他に、Gln94、Arg96、His148、Thr203、Glu222などの残基はすべて安定剤として機能します。Gln94、Arg96、His148の残基は、クロモフォアの電荷を非局在化することで安定化することができます。Arg96は、HBIリングから発生する必要のある構造の再配置を促すため、最も重要な安定化残基です。Arg96残基に変異があると、適切な静電相互作用と立体相互作用が失われるため、クロモフォアの発達速度が低下します。Tyr66は水素結合の受容体であり、好ましい静電相互作用を生成するためにイオン化しません。^[46]

機構的には、このプロセスは塩基媒介環化とそれに続く脱水および酸化を含む。7aから8への反応ではイミンからエナミンが形成され、7bから9への反応ではプロトンが引き抜かれる。^[47]形成されたHBI蛍光体は緑色で強調表示されている。

この反応は残基Glu222とArg96によって触媒される。^{[47] [48]} Ser65の代わりにスレオニンを使用した場合にも同様のメカニズムが可能である。

緑色蛍光タンパク質はレポーター遺伝子として使用されることがある。^{[49] [50]}

たとえば、GFP は環境毒性レベルのレポーターとして使用できます。このタンパク質は、エタノール、p-ホルムアルデヒド、フェノール、トリクロサン、パラベンなど、さまざまな化学物質の毒性レベルを測定する効果的な方法であることが示されています。GFP は、宿主の細胞環境に導入されても宿主に影響を与えないため、レポーター タンパク質として最適です。この能力により、外部可視化染色、ATP、または補因子は必要ありません。汚染物質レベルに関しては、汚染物質が宿主細胞に与える影響を測定するために蛍光を測定しました。宿主細胞の細胞密度も測定しました。Song、Kim、Seo (2016) が実施した研究の結果によると、汚染物質レベルが増加すると蛍光と細胞密度の両方が減少することが示されました。これは、細胞活動が減少したという事実を示しています。GFP が汚染物質マーカーとして機能するメカニズムを決定するために、この特定のアプリケーションについてさらに研究する必要があります。^[51]ゼブラフィッシュでも同様の結果が得られており、GFPを注入したゼブラフィッシュは、GFPを注入しなかったゼブラフィッシュに比べて細胞ストレスを認識する感受性が約20倍高かった。^[52]

GFP の最大の利点は、導入方法によっては遺伝性があり、発現している細胞や組織を継続的に研究できることです。GFP の可視化は非侵襲的で、青色光を照射するだけで済みます。GFP 単体では生物学的プロセスを妨げませんが、目的のタンパク質と融合する場合は、目的のタンパク質の機能を維持するためにリンカーを慎重に設計する必要があります。さらに、モノマーと一緒に使用すると、細胞全体に容易に拡散することができます。^[53]

GFPとその誘導体の登場により、蛍光顕微鏡法と、細胞生物学やその他の生物学分野でのその使用法は根本から変わりました。^[54] FITC（フルオレセインイソチオシアネート）などのほとんどの小さな蛍光分子は、生細胞で使用すると強い光毒性がありますが、GFPなどの蛍光タンパク質は、生細胞に照射しても通常はそれほど有害ではありません。これにより、高度に自動化された生細胞蛍光顕微鏡システムの開発が促進され、蛍光タンパク質でタグ付けされた1つ以上のタンパク質を発現する細胞を経時的に観察できるようになりました。

生細胞イメージング実験で GFP を利用する技術は数多くあります。GFP を利用する最も直接的な方法は、対象のタンパク質に直接結合することです。たとえば、他の遺伝子を発現するプラスミドに GFP を含めると、対象の遺伝子のトランスフェクションが成功したことを示すことができます。別の方法としては、蛍光が時間の経過とともに緑から黄色に変化する変異を含む GFP を使用する方法があります。これは蛍光タイマーと呼ばれます。蛍光タイマーを使用すると、研究者は蛍光タンパク質によって報告される色に基づいて、最近活性化された、継続的に活性化された、または最近不活性化されたなどのタンパク質生成の状態を調べることができます。^[55]さらに別の例では、科学者は GFP を改変して、放射線にさらされた後にのみ活性化するようにしました。これにより、研究者は細胞の特定の部分を選択的に活性化し、GFP でタグ付けされたタンパク質が開始位置からどこに移動するかを観察するツールを手に入れました。^[56]これらは、蛍光顕微鏡の急成長分野における 2 つの例に過ぎず、GFP およびその他の蛍光タンパク質を利用したバイオセンサーのより完全なレビューは、こちらでご覧いただけます^[57]

例えば、GFP は、ショウジョウバエなど、さまざまな生物の精子を識別目的で標識するのに広く使用されており、ショウジョウバエでは、GFP の発現を特定の特性のマーカーとして使用できます。GFP は、形態学的区別を可能にするさまざまな構造で発現させることもできます。このような場合、GFP を生成するための遺伝子は、標的タンパク質をコードし、同じ調節配列によって制御される DNA の領域にある生物のゲノムに組み込まれます。つまり、遺伝子の調節配列は、タグ付けされたタンパク質に加えて、GFP の生成を制御するようになります。遺伝子が発現され、タグ付けされたタンパク質が生成される細胞では、GFP も同時に生成されます。したがって、蛍光顕微鏡で観察すると、タグ付けされた遺伝子が発現されている細胞、または標的タンパク質が生成された細胞のみが蛍光を発します。このようなタイム ラプス ムービーの分析により、タンパク質の折り畳み、タンパク質の輸送、RNA ダイナミクスなど、これまでは固定された (つまり、死んだ) 材料を使用して研究されていた多くの生物学的プロセスの理解が再定義されました。得られたデータは、細胞内システムの数学モデルの較正や遺伝子発現速度の推定にも使用されます。^[58]同様に、GFPは異種システムにおけるタンパク質発現の指標として使用できます。このシナリオでは、GFPを含む融合タンパク質は、コンストラクトのRNAを使用して間接的に導入されるか、またはタグ付けされたタンパク質自体を使用して直接導入されます。この方法は、蛍光顕微鏡を使用して、タグ付けされたタンパク質の構造的および機能的特性を高分子または単一分子スケールで研究するのに役立ちます。

SPDM Phymod技術を使用したVertico SMI顕微鏡は、GFPやその誘導体などの蛍光色素のいわゆる「可逆的光退色」効果を利用して、それらを10nmの光学解像度で単一分子として局在化します。これは、2つのGFP誘導体（2CLM）の共局在化としても実行できます。^[59]

GFPのもう一つの強力な用途は、特定の細胞の小さなセットでタンパク質を発現させることです。これにより、研究者は特定の種類の細胞をin vitro（シャーレ内）またはin vivo（生体内）で光学的に検出できます。 ^[60] GFPは、フローサイトメトリーで蛍光を測定する場合、真核細胞における遺伝子発現の信頼できるレポーターであると考えられています。^[61] GFPのいくつかのスペクトル変異体を遺伝的に組み合わせることは、脳回路の分析に便利なトリックです（Brainbow）。^[62]文献にある蛍光タンパク質のその他の興味深い用途には、ニューロン 膜電位のセンサーとしてのFPの使用、^{[63]細胞膜上の}AMPA受容体の追跡、^[64] ウイルスの侵入と個々のインフルエンザウイルスおよびレンチウイルスウイルスの感染、^{[65] [66]}などが あります。

また、新しいGFPトランスジェニックラットの系統は、遺伝子治療や再生医療に関連があることもわかっています。^[67]「高発現」GFPを使用することで、トランスジェニックラットはほとんどの組織で高い発現を示し、以前のGFPトランスジェニックラットでは特徴付けられていなかった、または特徴付けが不十分だった多くの細胞でも高い発現を示します。

GFPは、生存率アッセイとして低温生物学において有用であることが示されています。トリパンブルーアッセイで測定された生存率の相関は0.97でした。^[68]もう1つの用途は、哺乳類細胞におけるトランスフェクション効率の内部コントロールとしてGFP共トランスフェクションを使用することです。^[69]

GFP の新しい可能性として、ヒト胎児腎臓細胞株から作られた eGFP レーザー システムを介して、細胞内プロセスの高感度モニターとして使用することが挙げられます。最初の人工生体レーザーは、反射光学キャビティ内の eGFP 発現細胞に青色光のパルスを当てることによって作られます。特定のパルスしきい値で、eGFP の光出力はより明るくなり、波長 516 nm の純粋な緑色で完全に均一になります。レーザー光として放射される前に、光は共振器キャビティ内で前後に跳ね返り、細胞を何度も通過します。研究者は光学活性の変化を研究することで、細胞プロセスをよりよく理解できるようになります。^{[70] [71]}

GFPは癌研究において癌細胞を標識し追跡するために広く使用されています。GFP標識癌細胞は、癌細胞が遠隔臓器に広がる過程である転移をモデル化するために使用されています。^[72]

GFP はタンパク質の共局在を分析するために使用できます。これは、タンパク質を自己組織化できる 2 つの断片に「分割」し、次にこれらをそれぞれ 2 つの対象タンパク質に融合することによって実現されます。これらの不完全な GFP 断片は単独では蛍光を発することができません。ただし、2 つの対象タンパク質が共局在する場合、2 つの GFP 断片は一緒に組み立てられ、蛍光を発することができる GFP のような構造を形成します。したがって、蛍光レベルを測定することで、2 つの対象タンパク質が共局在しているかどうかを判断できます。^[73]

ウイルス感染の拡大などのマクロ規模の生物学的プロセスは、GFP標識を用いて追跡することができる。^[74] 過去には、変異原性紫外線（UV）が生体を照射して（例えば、^[75]を参照）、GFP発現を検出し、写真を撮影するために使用されてきた。最近では、変異原性のないLEDライト^[76]を使用する技術がマクロ写真撮影に開発されている。^{[77]この技術は、}落射蛍光顕微鏡の構築に使用されるのと同じ原理に基づく 落射蛍光カメラアタッチメント^[78]を使用する。

緑色蛍光を発するウサギのアルバは、フランスの研究室がエドゥアルド・カックの依頼を受けて、芸術と社会評論の目的でGFPを使用して作成した。^[79]米国のヨークタウン・テクノロジーズは、もともと水路の汚染を検出するために開発された緑色蛍光ゼブラフィッシュ（GloFish）を水族館に販売している。米国を拠点とするネオンペッツは、緑色蛍光マウスをネオンマウスとしてペット業界に販売している。^{[80]ノエルとして知られる緑色蛍光豚は、}国立台湾大学動物科学技術学部のウー・シンチー率いる研究グループによって飼育された。^[81]日系アメリカ人チームは、病気、特にHIVのモデル生物として使用できる可能性のある概念実証として、緑色蛍光を発する猫を作成した。^[82] 2009年に韓国のソウル国立大学のチームがイソギンチャクの線維芽細胞を使用して最初のトランスジェニックビーグル犬を飼育した。犬は赤い蛍光灯を発し、ナルコレプシーや失明などの人間の病気を引き起こす遺伝子を科学者が研究できるようにすることを目的としている。^[83]

ドイツ生まれの「タンパク質彫刻」を専門とする芸術家、ジュリアン・フォス・アンドレーエ^[84]は、GFPの構造に基づいた彫刻を制作しており、その中には高さ1.70メートル（5フィート7インチ）の「緑色蛍光タンパク質」（2004年）^{[85]や高さ1.40メートル（4フィート7インチ）の「鋼鉄クラゲ」（2006年）がある。後者の彫刻は、1962年に}下村がGFPを発見した場所、ワシントン大学フライデーハーバー研究所に設置されている。^[86]

• タンパク質タグ
• グロ
• 黄色蛍光タンパク質
• 遺伝子組み換え電圧インジケータ

ウィキメディア・コモンズには、緑色蛍光タンパク質に関連するメディアがあります。

• Scholarpedia の蛍光タンパク質に関する包括的な記事
• GFPの画期的な論文の要約
• GFP 発色団の形成の背後にある化学を説明するインタラクティブな Java アプレット
• 2008 年ノーベル賞受賞講演のロジャー・ツィエン氏による蛍光タンパク質に関するビデオ
• さまざまな蛍光タンパク質の励起および発光スペクトル
• 緑色蛍光タンパク質 Chem Soc Rev は、2008 年のノーベル化学賞受賞者である下村脩教授、マーティン・チャルフィー教授、ロジャー・Y・ツィエン教授を特集した号です。
• 今月の分子、2003 年 6 月: David Goodsell による GFP の図解概要。
• 今月の分子、2014 年 6 月: David Goodsell による GFP 類似変異体の図解付き概要。
• 蛍光タンパク質データベース FPbase の緑色蛍光タンパク質
• PDBe-KBのUniProt : P42212 (緑色蛍光タンパク質)のPDBで利用可能なすべての構造情報の概要。