结构生物化学/脂类/膜研究技术/荧光光漂白
如先前关于生物膜的流动镶嵌模型部分中简要说明的那样，蛋白质和磷脂在膜的整个跨度内横向和（在较小程度上）横向扩散。这种行为可以通过荧光显微镜来表征。这种特殊技术称为 FRAP 或光漂白后荧光恢复。在典型的程序中，细胞膜的特定部分首先用荧光生色团标记。接下来，在荧光标记区域的一小部分上脉冲强光并在显微镜下观察。由于暴露于强大的激光光，荧光分子被漂白（破坏）。然后随着时间的推移监测漂白区域以恢复荧光（因为邻近的未漂白分子向漂白区域移动）。这可以确定蛋白质的可用性状态 - 它是可以自由扩散还是已经结合。恢复发生的速率 D，即扩散系数，将反映膜成分的整体迁移率。此类观察的公式如下，其中 S 是单位时间 (t) 内的平均运动距离，它们与扩散系数相关
S = (4Dt)1/2
膜磷脂的典型速度为每秒 2 微米。这听起来可能不太快，但是，如果你考虑到细胞或细胞器的相对长度通常为 2 微米或更短，磷脂可以在 1 秒或更短的时间内轻松穿过整个表面。此实验还可以与其他熟悉的材料进行比较，在这些材料中，相对扩散率和粘度是已知的。事实证明，膜的扩散率和粘度与橄榄油中观察到的相似。膜蛋白的速度差异很大，从几乎静止到几乎与磷脂一样快。这并不奇怪，因为蛋白质通常具有更不规则的形状和更不均匀的极性和非极性基团分布。事实上，一些更不移动的蛋白质锚定在细胞内的各种结构中。
GFP 是一种蛋白质，在暴露于蓝光时会发出绿色荧光，因此得名。绿色荧光蛋白是从维多利亚水母中提取的第一个蛋白质。其他海洋动物，主要是珊瑚，也表现出荧光。荧光的颜色根据衍生物的结构而变化。
GFP 可用于研究某些可能难以研究甚至不可能研究的细胞过程。包括 DNA 复制和转录、蛋白质合成和运输、细胞器和细胞骨架组装/拆卸、能量代谢和信号转导途径。荧光可用于测量分钟、秒或小时的时间尺度上的细胞过程。GFP 最重要的方面是它由单个可移植 DNA 序列进行基因编码。这可以与蛋白质共价结合，然后可以在体内表达。
荧光共振能量转移有两个主要贡献者。供体生色团和受体生色团。这允许蛋白质-蛋白质相互作用在空间和时间上得以解决。荧光共振能量转移的机制涉及使用供体荧光团。荧光团必须处于激发态。在激发态，荧光团可能会将其能量转移到附近的受体生色团。FRET 背后的主要思想是能量转移基于将激发的荧光团视为连续振荡偶极子的概念。这可以与以相同频率振动的两个音叉进行比较。共振能量转移可以产生大量关于供体-受体对的结构信息。
荧光共振能量转移的“现象”不受光子发射的控制。FRET 也不需要受体生色团具有荧光。能量转移的效率与分离受体和供体的距离成正比。FRET 测量也可以用作分子尺度的尺子来确定分子之间的距离。它们必须用合适的供体和受体荧光团标记，并且彼此之间的距离必须在 10 纳米以内。
Lippincott-Schwartz J Annu Rev Biochem.2011 年 6 月 7 日；80():327-32。
Berg, Jeremy, Tymoczko J., Stryer, L.(2012)。光漂白步骤。生物化学（第 7 版）。W.H. Freeman and Company。ISBN1-4292-2936-5