光るタンパク質：発色のしくみ - Kobe...
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光るタンパク質：発色のしくみ 分子フォトサイエンス研究センター 理学研究科化学専攻 秋本 誠志
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光るタンパク質：発色のしくみ
分子フォトサイエンス研究センター理学研究科化学専攻
秋本 誠志
O. Shimomura, F.H. Johnson, Y. Saiga,Extraction, purification and properties of aequorin, a bioluminescent protein from the luminous hydromedusan, Aequorea.Journal of Cellular and Comparative Physiology, 59, pp.223-239 (1962)
下村脩氏（米ボストン大学医学校名誉教授）マーチン・チャルフィー氏（米コロンビア大学教授）ロジャー・チャン氏（米カリフォルニア大学サンディエゴ校教授）
｢オワンクラゲという発光クラゲからの生物発光タンパク質、イクオリンの抽出・精製と性質｣
GFPの発見
「緑色蛍光タンパク質（Green fluorescent protein, GFP）の発見と開発」に対して
2008年ノーベル化学賞
受賞理由
受賞者
タンパク質 Green Fluorescent Protein
HO
N
N
O
HO
ONH
緑色蛍光
1W7S
蛍光とは？
「減衰時間の短い」 数ナノ秒（ナノ秒=10億分の1秒）
蛍光（広辞苑） ① ほたるのひかり。ほたるび。 ②「ルミネセンス」参照。
物質が電磁波を受けて光を発する現象、あるいは、その光。放出される光は減衰時間の短い蛍光と長い燐光とに分類される。
ルミネセンス（広辞苑）
色素分子が青いレーザー光を吸収して、赤い光を出している様子。
HN
NNH
N
O
OCH3
O
O-phytyl
O
GFPの光吸収と蛍光
Science, 263巻, 802‒804頁
吸収 蛍光
吸収スペクトル：350～500 nmに吸収帯が存在する。蛍光スペクトル：509 nmにピークを持つ。
有機色素分子 共役二重結合が特徴的
共役二重結合：単結合と二重結合が交互に並ぶ。
H2CCH
HC
CH
HC
CH
CH3
共役が短い → 短波長の光を吸収・発光
共役が長い → 長波長の光を吸収・発光
植物由来の色素
N
NN
N
O
ORO OCH3
O
Mg 緑色
黄色
赤色
R:
緑色蛍光タンパク質の発色団
350～500 nmの光を吸収し、緑色の蛍光（509 nm）を発する。
HO
N
O
N
O
HONH
パラヒドロキシベンジリデンイミダゾリノン
緑色蛍光タンパク質 Green Fluorescent Protein
HO
N
N
O
HO
ONH
タンパク質だけで発色する！
HO
NH2
O
OH
NH2
O
OH
NH2
O
OHHO
材料はアミノ酸
H2N
O
OH
HO
NH2
O
OH
HO O
HONH2
チロシン グリシン
セリン
HO
HN
O
NH
OO
HONH
HO
HN
O
NH
OO
HONH
HO
NH
O
N
O
HONH
OH
HO
N
O
N
O
HONH
HO
N
O
N
O
HONH
緑色蛍光タンパク質
「色の素」はタンパク質を作っているアミノ酸。色素を別に用意する必要が無い。
比較的容易にタンパク質に色を付けることができる。
細胞内にある分子の観察
研究への応用
