Grönt fluorescerande protein (GFP) är protein som förekommer i en art av maneter, Aequorea victoria, som finns i norra Stilla havet. Fluorescens är ett fenomen där vissa ämnen absorberar energi från elektromagnetisk strålning, såsom ljus, och avger energin med en annan, normalt längre, våglängd. Den gröna glöden som produceras av GFP är resultatet av att den absorberar relativt högenergiblått och ultraviolett ljus och sänder ut det som grönt ljus, som har en längre våglängd och mindre energi; det kommer därför att lysa grönt när det utsätts för osynligt ultraviolett ljus. GFP är av särskilt intresse för biologer eftersom det, till skillnad från de flesta andra fluorescerande proteiner, fluorescerar av sig självt utan krav på någon interaktion med andra molekyler. Eftersom det är ett protein som helt består av aminosyror, betyder det att organismer kan genetiskt modifieras för att producera det, vilket ger upphov till ett brett spektrum av tillämpningar inom olika områden av biologi.
Bioluminescens förekommer i många marina organismer. När det gäller Aequorea victoria avger ett kemiluminescerande ämne som kallas aequorin blått ljus när det kombineras med kalciumjoner. Detta ljus absorberas sedan av det grönt fluorescerande proteinet för att producera ett grönt sken. Ett antal andra marina organismer har visat sig innehålla dessa ämnen, men det är inte klart varför de har utvecklats för att producera denna glöd eller ändra färgen från blått till grönt. Ett förslag, baserat på experimentella bevis för att glödande GFP kan frigöra elektroner, är att GFP skulle kunna fungera som en ljusaktiverad elektrondonator, på ett liknande sätt som klorofyll i gröna växter.
Det gröna fluorescerande proteinet har en komplex struktur. Den fluorescerande delen – känd som en fluorescerande kromofor – består av tre aminosyror, tyrosin, glycin och antingen serin eller treonin, sammanfogade i en ringform. Detta finns i en cylindrisk struktur som skyddar kromoforen från kontakt med andra molekyler, en egenskap som är avgörande för fluorescensen, eftersom kontakt med vattenmolekyler annars skulle skingra energin som används för att producera det gröna skenet.
GFP har visat sig vara extremt användbar inom områden som genetik, utvecklingsbiologi, mikrobiologi och neurologi. Den kan användas för att märka specifika proteiner i en organism för att se var och när de uttrycks; den del av organismens DNA som kodar för proteinet av intresse kan konstrueras för att även syntetisera GFP, vilket möjliggör spårning av proteinet i levande celler med hjälp av ultraviolett ljus. Virus kan också märkas på detta sätt, vilket gör att infektioner i levande organismer kan övervakas. Grönt fluorescerande protein kan också modifieras för att fluorescera i flera andra färger, vilket öppnar upp för nya möjligheter. En av dessa har varit skapandet av transgena möss med varierande kombinationer av fluorescerande proteiner uttryckta i neuroner, vilket gör att neurala banor i hjärnan kan studeras i detalj.
Andra tillämpningar har hittats utanför biologin. En kontroversiell utveckling är konstruktionen av fluorescerande husdjur. Genmanipulerade djur som producerar grönt fluorescerande protein har skapats, och inkluderar fiskar, råttor, grisar och en kanin.