氨基酸是组成蛋白质的结构单元，具有非常重要的生理意义。其中，组氨酸在多种蛋白质中充当着金属离子传输的作用。其含量的异常通常与某些疾病的发生有关。谷氨酰胺在蛋白质、神经递质和谷胱甘肽等重要生物分子的代谢中具有核心作用。因此，对细胞内的组氨酸和谷氨酰胺进行实时监测具有非常重要的意义。传统的生化分析方法可以检测氨基酸的含量，但是不能时空特异性的检测单细胞内的氨基酸含量变化。　　本文通过将环化置换的黄色荧光蛋白分别插入到细菌来源的组氨酸周质结合蛋白和谷氨酰胺结合蛋白中，构建了遗传编码的组氨酸荧光探针和谷氨酰胺荧光探针。组氨酸探针的解离常数为22μM，动态变化倍数为6倍，并且对底物具有较高的特异性。在HeLa细胞中表达的该探针可以实时监测组氨酸在细胞胞浆内的动态变化。另外，本文还构建了两种不同解离常数的谷氨酰胺荧光探针。它们的Kd值分别为2.5μM和6.5 mM。这些探针都能够在哺乳动物细胞中高效表达，这将加强我们对组氨酸/谷氨酰胺在细胞内代谢及功能的认识，也将成为单细胞水平上分析组氨酸/谷氨酰胺代谢的潜在工具。