Открытие и изучение флуоресцентных белков. Первым упоминанием флуоресцентных белков можно считать статью, авторами которой являлись американо-японский биолог Симомура Осаму, американский биолог Фрэнк Джонсон и ассистентка последнего Сайга Ё (Shimomura. 1962). В статье указано различие цветов свечения живой медузы Aequorea victoria – зелёного – и выделенного из неё люминесцентного комплекса с белком экворином – синего. Учёные выяснили, что энтодермальные клетки медузы помимо экворина содержат другой белок, который назвали «зелёным флуоресцентным белком» (green fluorescent protein, GFP). В организме медузы димеры GFP соседствуют с молекулами эквoрина, и энергия возбуждения экворина безызлучательно переносится на GFP, обеспечивая зелёное свечение живой медузы вместо синего. Спустя 30 лет ген GFP был клонирован и секвенирован американским молекулярным биологом Д. Прашером (Primary structure ... 1992).

После встречи Симомуры Осаму с американским нейробиологом Мартином Чалфи на одном из семинаров в Колумбийском университете (Нью-Йорк), в группе последнего была проведена успешная работа по экспрессии GFP в эукариотических клетках. В 1994 г. фотография флуоресцентной нематоды Caenorhabditis elegans из статьи Чалфи была вынесена на обложку журнала Science – GFP был использован в качестве первой в мире генетически кодируемой метки в двигательных нейронах нематоды (Green fluorescent protein ... 1994).

В конце 1990-х гг. к поиску флуоресцентных белков других цветов (отличных от зелёного) подключилась лаборатория Института биоорганической химии (ныне Институт биоорганической химии имени академиков М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН), которой руководил известный российский биохимик С. А. Лукьянов. По предложению российского биолога Ю. А. Лабаса поиск флуоресцентных белков проводили в коралловых полипах, а не в медузах. В 1999 г. под руководством Лукьянова вышла статья в журнале Nature Biotechnology с описанием клонированных сотрудниками его лаборатории М. В. Матцем и А. Ф. Фрадковым флуоресцентных белков из коралловых полипов, в том числе жёлтого и первого в мире красного вариантов (Fluorescent proteins ... 1999).

Лукьянов и его коллеги открыли и описали множество флуоресцирующих и окрашенных белков в морских организмах, которые не обладают биолюминесценцией, например в актиниях Anemonia majano и Anemonia sulcata и мягких кораллах Clavularia, Zoanthus и Discosoma (Matz. 2002; Discovery and properties ... 2006).

В 2008 г. Нобелевскую премию по химии за открытие и разработку применения зелёного флуоресцентного белка получили Симомура Осаму, Мартин Чалфи, а также американский фармаколог Цянь Роджер Юнцзянь. Последний методом мутагенеза синтезировал другие цветовые варианты GFP – циановый и жёлтый, а также разработал различные сенсоры на их основе (Heim. 1994; Bcl-2-mediated alterations ... 2004).

В течение двух десятилетий методами случайного и направленного мутагенеза получены белки, цвета флуоресценции которых – от синего цвета до дальнекрасного – покрывают весь спектр видимого излучения. Однако семейством GFP-подобных белков разработки не ограничились: позже были получены флуоресцентные белки других типов, в которых белковая глобула связывает хромофорную группу, уже присутствующую в клетке, например флавинмононуклеотид, биливердин или билирубин (Novel uses ... 2015).