在绿色荧光蛋白的晶体结构研究中发现203位苏氨酸接近生色团后,对黄色荧光蛋白家族的研究才开始。将203位苏氨酸突变为色氨酸可以稳定生色团在激发状态的偶极矩,这样可以使激发光和发射光的波长均增加20nm。并进一步改造成增强黄色荧光蛋白(EYFP)。EYFP是目前应用最广最亮的荧光蛋白之一。EYFP的亮度和发射光谱的有机结合使得这一荧光探针在荧光多色成像中得到很好的应用。EYFP还可以与增强青色荧光蛋白(ECFP)或GFP2一起应用到FRET中。然而,黄色荧光蛋白也存在一些问题,如对酸性条件非常敏感,pH6.5时会失去近50%的荧光。除此之外,EYFP对氯离子非常敏感,而且光漂白现象比绿色荧光蛋白还严重。
对黄色荧光蛋白的结构研究已经解决了上述问题。Citrine变种的亮度与黄色荧光蛋白相当,而且可以抗光漂白、酸性条件和其他环境因素的改变。一种珊瑚蛋白,ZsYellow1,产生的真正的黄光是多色荧光实验中的理想选择。像ZsGreen1一样,这个衍生物也不能像EYFP产生融合蛋白,还易于产生四聚物。越来越多黄色荧光蛋白的衍生物已经用于FRET研究中,在其他研究中也表现出巨大的潜力。