<
fluocontrol [i]
Tag | Nacht
>


Das grün fluoreszierende Protein - GFP


Was sind GFPs?

Verantwortlich für Fluoreszenz ist das grün fluoreszierende Protein, kurz GFP (engl. Green Fluorescent Protein) genannt. Es existiert bereits seit mehr als einhundertsechzig Millionen Jahren in den Fotozellen der Qualle Aequorea victoria.


Aequorea Victoria | GFP | Grün fluoreszierendes Protein | Green fluorescent protein Aequorea Victoria | GFP | Grün fluoreszierendes Protein | Green fluorescent protein
Aequorea victoria
© M. Zimmer
Fotozellen von Aequorea victoria
© M. Zimmer


Ein Protein namens „Aequorin“ gibt blaues Licht ab, wenn es Kalzium bindet. Dieses blaue Licht wird daraufhin komplett vom GFP absorbiert, welches nun im Gegenzug grünes für uns sichtbares Licht ausstrahlt.


Aequorin | GFP | Grün fluoreszierendes Protein | Green fluorescent protein
Chemischer Prozess des GFP:
Aequorin wird mit Kalzium gebunden und erzeugt blaues Licht.
Dieses wird vom GFP absorbiert und in das für uns sichtbare
grüne Licht umgewandelt. © M. Zimmer


1994 wurde GFP geklont und bringt in Laboren rund um den Globus alle nur denkbaren Pflanzen und Tiere zum Leuchten. Plattwürmer, Algen, E. coli - ja sogar Schweine haben fluoresziert.

Die Bedeutung von GFP wurde erst 2008 erkannt, als das Nobel-Komitee Osamu Shimomura, Martin Chalfie, und Roger Tsien mit dem Nobelpreis in Chemie „für die Entdeckung und Entwicklung des grün fluoreszierenden Proteins - GFP“ auszeichnete.

Warum GFP so populär ist liegt daran, dass es als das Mikroskop des einundzwanzigsten Jahrhunderts angesehen wird. Durch den Einsatz von GFP können wir sehen, wann Proteine entstehen und wie sie sich entwickeln. Dies ist durch die Verbindung von GFP Genen mit dem Gen des gewünschten Proteins möglich. Das bedeutet, sobald ein Protein hergestellt wird, hat es GFP an sich. Da GFP fluoresziert, kann man nun die Zelle anleuchten und das charakteristische fluoreszierende Grün erscheint.


Fluotauchen | GFP | Grün fluoreszierendes Protein | Green fluorescent protein Fluotauchen | GFP | Grün fluoreszierendes Protein | Green fluorescent protein
Bindung von GFP mit Protein
© M. Zimmer
Mit GFP markiertes Protein
© M. Zimmer

GFPs und ihre natürliche Funktion

Fluoreszierende Proteine finden sich in über 125 Spezien. Was aber ist ihre Funktion? Lukyanov und sein Team fanden heraus, dass GFP als Elektronenspender dienen können wenn sie angeregt werden. Ihrer Theorie, welche im Nature Chemical Biology veröffentlicht wurde, zufolge spendet das angeregte grüne Chromophor (GFP) ein Elektron an einen Elektronenakzeptor und formt eine kurzlebige Zwischenreaktion. Ist kein Elektronenrezeptor verfügbar, bleibt das Protein dauerhaft gebleicht. Kommt es jedoch zur Reaktion, errötet das GFP.


Fluotauchen | GFP | Grün fluoreszierendes Protein | Green fluorescent protein
Photosynthetischer Prozess von GFPs © M. Zimmer


Wenn das stimmt ist das bemerkenswert, denn fluoreszierende Proteine sind in der Regel als passive Licht-Absorber bekannt und Emittenten erzeugen Biolumineszenz. Jetzt aber vermutet Lukyanov, dass "es scheint, als sei die natürliche Funktion von GFP´s die eines durch Licht aktivierten Elektronenspenders - ähnlich der Art und Weise wie Chlorophyll Elektronen bei der Photsynthese spendet".


Quelle: M. Zimmer

zurück zum Seitenanfang

           
weiter lesen|1||2|








Home
Fluoreszenz
• GFP •
Galerien
Meer