超高分辨率显微成像能够展示生物分子纳米尺度的精确定位，是成像领域的研究热点和发展趋势。光激活荧光蛋白(photoactivatablefluorescentproteins，PAFPs)是一类能在特定光照射下改变光谱特性的分子标签，在超高分辨率成像(PALM，FPALM，STROM，RESOLFT等)中发挥着重要作用。目前已有的光激活荧光蛋白(PAFPs)主要有三类:由暗变亮的光激活荧光蛋白（(photoactivatablefluorescentproteins，PAFPs);不可逆的光转换荧光蛋白(photoconvertiblefluorescentproteins，PCFPs);可擦写的光开关荧光蛋白(reversiblyswitchablefluorescentproteins，RSFPs)。然而，与传统的光不敏感荧光蛋白（如GFP，RFP）相比，光激活荧光蛋白品种单一，性能不够优化，制约了超高分辨率成像的进一步发展和广泛应用。因此，荧光蛋白改造将是未来超高分辨率成像的一个重要发展方向。　　 本课题结合当前超高分辨显微成像中的需求和瓶颈，以光转换荧光蛋白mEos2为模板，对其进行合理改造，获得了多个性质优化的新型荧光蛋白。包括一系列光子数高，光稳定性好，但开关速率不同，pH敏感性不同，具有不同应用价值的光开关绿色荧光蛋白，命名为mGeos。其中光子产出和定位精最高的mGeos-M将会成为替代Dronpa的新一代超高分辨率显微成像分子探针。另外，为了解决膜蛋白的标记问题，我们解析了mEos2的晶体结构，在结构信息指导下获得了单体性质更好，亮度更高，成熟更快，并在PALM成像中更具优势的光转换荧光蛋白mEos3。mEos3亦将在单分子成像领域替代mEos2，得到广泛应用。