美國(guó)科學(xué)家最新發(fā)現(xiàn)了決定熒光蛋白發(fā)光的分子機(jī)制，并通過插入一個(gè)單氧原子使熒光蛋白的處于“關(guān)閉”狀態(tài)長(zhǎng)達(dá)65小時(shí)。該研究成果在線發(fā)表于《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》（PNAS）上。 `-Y8T\  
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    領(lǐng)導(dǎo)該研究的美國(guó)俄勒岡大學(xué)物理學(xué)和分子生物學(xué)教授S. James Remington表示，該研究成果適用于大多數(shù)可光控?zé)晒獾鞍住Ｐ碌哪Ｐ驼宫F(xiàn)了熒光蛋白分子的開關(guān)機(jī)制，科學(xué)家將能夠在未來設(shè)計(jì)出更多用于分子標(biāo)記的熒光蛋白變種，使其在基因表達(dá)和細(xì)胞活動(dòng)研究等方面得到更廣泛的應(yīng)用。 _"l2UDx  
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    此前，科學(xué)家并不了解熒光蛋白“光控開關(guān)”的機(jī)制，不發(fā)光的熒光蛋白有時(shí)候會(huì)隨機(jī)地回到發(fā)光的穩(wěn)定狀態(tài)。在最新的研究中，俄勒岡大學(xué)博士研究生J. Nathan Henderson利用合理的突變和定向進(jìn)化，確定出了高分辨率的熒光蛋白“打開”和“關(guān)閉”狀態(tài)的晶體結(jié)構(gòu)，該熒光蛋白源自海葵。 1#tFO  
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    研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)熒光蛋白分子處于穩(wěn)定的發(fā)光狀態(tài)時(shí)，兩條原子側(cè)鏈以共面的方式平坦而有序地排列；而用明亮的激光對(duì)其進(jìn)行照射時(shí)，環(huán)狀鏈旋轉(zhuǎn)180度并翻動(dòng)約45度，熒光蛋白迅速變暗，最終兩條原子側(cè)鏈停止在非共面的不穩(wěn)定狀態(tài)。通過這兩種狀態(tài)，研究人員有機(jī)會(huì)觀察到熒光蛋白相鄰原子團(tuán)間相互作用的變化。 G'#Uzwo  
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    Remington表示，熒光蛋白處于不發(fā)光狀態(tài)時(shí)，分子吸收了紫外線但并不放射出任何光線。然而，當(dāng)發(fā)色團(tuán)（chromophore）吸收紫外線后，就會(huì)偶爾產(chǎn)生電離而帶上負(fù)電，導(dǎo)致環(huán)狀鏈跳回原來的發(fā)光狀態(tài)。 QzLE9   
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    此外，Henderson研究發(fā)現(xiàn)，在不發(fā)光狀態(tài)時(shí)，如果熒光蛋白中某些碳原子和氧原子處于相鄰的位置，二者之間的相互作用并不穩(wěn)定，但如果在合適的位置精確插入一個(gè)氧原子，就會(huì)使整個(gè)結(jié)構(gòu)狀態(tài)趨于穩(wěn)定。Henderson最終利用單個(gè)突變，使得熒光蛋白“打開”時(shí)間從5分鐘推遲到65個(gè)小時(shí)。 BFnp[93N  
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    Remington表示，對(duì)“光控開關(guān)”的控制將有助于細(xì)胞內(nèi)部更加精確的研究。此外，對(duì)熒光蛋白開關(guān)狀態(tài)的控制也將對(duì)包括單分子存儲(chǔ)器在內(nèi)的光存儲(chǔ)器的發(fā)展產(chǎn)生重要影響。