绿萤光蛋白为什么会发光？

绿色荧光蛋白分子的形状呈圆柱形，就像一个桶，负责发光的基团位于桶中央，因此，绿色荧光蛋白可形象地比喻为一个装有色素的“油漆桶”。装在“桶”中的发光基团对蓝色光照特别敏感。当它受到蓝光照射时，会吸收蓝光的部分能量，然后发射出绿色的荧光。利用这一性质，生物学家们可以用绿色荧光蛋白来标记几乎任何生物分子或细胞，然后在蓝光照射下进行显微镜观察。原本黑暗或透明的视场马上变得星光点点——那是被标记了的活动目标。对生物活体样本的实时观察，在绿色荧光蛋白被发现和应用以前，是根本不可想象的。而这种彻底改变了生物学研究的蛋白质，最初是从一种广泛生活于太平洋海域的发光水母体内分离得到的。

在大自然中，具有发光能力的生物有不少，萤火虫是陆地上最为我们所熟悉的发光生物，中国古代还有“捕萤数百入囊内照明夜读”的佳话。在海洋里，某些水母、珊瑚和深海鱼类也有发光的能力。特别是有的肉食性鱼类专门靠一条闪着荧光的触角来把其他小鱼吸引到自己的嘴边，《海底总动员》里就有这种鱼。事实上，大多数发光动物能发光是靠两种物质——荧光素和荧光素酶——合作产生的结果。不同发光生物的荧光素和荧光素酶结构是不一样的。因此，这些生物的发光本领只能是它们自己的“专利”。

我们知道，荧光的发光是被一定波长光激发后，电子被激发到高能级，随后向低能级跃迁的过程中发出比激发光波长更长的荧光，这也就是上面提到的受激辐射。我们将能接受光辐射，并跃迁发出颜色光的基团叫做生色团。绿色荧光蛋白含有一个三肽的单位Ser（65）-Tyr（66）-Gly（67），在蛋白质折叠的时候，这三个氨基酸会折叠成5元环的咪唑酮的结构，也就是生色团。当它被激发后，失去一个质子，形成了带负电荷的结构，在这种构象下就可以发光了。