A. victoria由来の蛍光タンパク質
GFP およびその変異体のスペクトルの特徴は、発色団を形成するアミノ酸構造にあります (図1)。 これは65-67位の3つのアミノ酸、あるいはこの位置に近い残基である（例：YFP）。 発色団に関する主な変異の他にも、タンパク質の成熟や異種細胞系での発現など、他の要因（コドン使用、生理温度でのタンパク質フォールディングなど）を改善するための部位特異的変異導入に関する研究が行われた。 なお、A. victoriaは体温システムを持たない比較的原始的な海洋生物である。
GFPはその明るさと高い光安定性から最も人気のあるFPの一つであるが、主に二つの欠点がある。 それは、pHに敏感であることと、二量体化しやすいということです。 二量体化・オリゴマー化は多くのFPの問題点である。 二量体化・オリゴマー化は、多くのFPが抱える問題であり、互いに凝集しやすいため、融合タンパク質の位置や機能に関してアーチファクトや誤解を生じさせる可能性がある。 しかし、科学者たちはこの問題に対しても、いくつかの答えを導き出した。 非極性アミノ酸を親水性アミノ酸に置き換えた重要な位置（F223R、L221K、A206K）の変異は、二量体化を減少させることがわかった。 このように、実用的な特性だけでなく、スペクトルの改善にもつながる遺伝子組み換えは、「強化型」FPの名でまとめられている。
wtGFPの場合、増強により、従来の395nmと475nmの複雑な吸収スペクトルから、488nmに単一の励起ピークを持つEGFP（enhanced GFP）になった。 Roger Tsienらによって開発されたwtGFPの最初の変異体（S65T変異体）は、オリジナルよりも5倍明るく、成熟時間が短いことがわかった。 別の変異（F64L）に基づく37℃でのより良い成熟効率とともに、これは生きた細胞を見る人々にとって重要な役割を果たします。
最大のストークスシフトの1つを持つ非常に興味深いGFP変種はSapphireです。 発色団に近い位置の変異（T203I）により、励起極大が399nmに、発光極大が511nmに変化しています。 これは112 nmのストークスシフトである。 エメラルドは、哺乳類細胞において光安定性と輝度が向上し、より効率的にフォールディングするGFP修飾である。
すべての緑色蛍光タンパク質が比較的高い輝度を持つのに対し、青色蛍光タンパク質は通常顕微鏡での用途において発光強度が減少することに悩まされる。 それにもかかわらず、他のスペクトル特性のために、光学アッセイに使用される。 EBFP (Enhanced Blue Fluorescent Protein) は、wtGFPに数回の変異を加えることで構築された。 最初の変異（Y66H）は、緑色から青色への発光ピークをスキップさせるものだった。 その後、さらに変異を重ね、380nmに励起極大、448nmに発光極大をもつタンパク質を作り出した。 これらのスペクトル特性は、FRET顕微鏡においてEGFPのパートナーになるものである。 最近、量子収率が高く、光安定性に優れた青色蛍光タンパク質として、Azurite、SBFP2、EBFP2が報告されている。 EBFPの後継として期待されているのがSiriusというタンパク質で、pHに対する耐性が非常に高く（pH3～9で安定）、これまでで最も短い発光波長を持つ蛍光タンパク質として有名になったものです
GFPの第2の「青」クラスはシアン蛍光タンパク質で形成されています。 CFPと呼ばれる。 チロシンをトリプトファンに置換（Y66W）し、さらに遺伝子を改変することで、明るさと光安定性が改善された蛍光色素が得られる。 このECFPは433/445 nmと475/503 nmの二峰性の励起・発光スペクトルを有している。 輝度はEGFPの約40%に過ぎない。 ECFPの変異体としては、消光係数と量子収率が高いCeruleanが有名である。 ECFPの1.5倍の明るさで、YFPとのFRETパートナーとして利用されている。
発色団の中心3アミノ酸の1つを直接変化させないGFP変異により、黄色蛍光タンパク質が台頭してきた。 YFPは203位に共通のスレオニンがあり、これがチロシンに交換されている（T203Y）。 このアミノ酸はβ-バレルの一部であり、発色団の近傍に位置している。 GFPと比較して、励起および発光特性が長波長側にシフトしており、514 nmおよび527 nmに励起および発光の極大を持つ（EYFP）。 EYFPの特徴として、pH感受性の高さが挙げられます。 pH6.5ではEYFPは50%程度の蛍光しか持たないが、これは必ずしもデメリットではない。 pH測定（小胞、エンドソームなど）を行う場合、EYFPは指標として用いることができる。 興味深いことに、さらなる変異（Q69M）により、より優れた酸安定性と飛躍的な輝度の向上（EGFPより75 %明るい）が開発されました。 このタンパク質は、EGFPに比べればまだ光安定性が悪いのですが、シトリンと呼ばれるようになりました。 もう一つのYFP変異体（F46L）は、成熟速度が劇的に速くなり、pH耐性も改善されました。 このタンパク質はVenusと名付けられ、Ceruleanと頻繁にFRETアクセプターを形成するようになった
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