(節選)
中國科學院生物物理研究所衛濤濤研究員在《2009科學發展報告》上發表了題為“綠色熒光蛋白:探索生命奧秘的指南針——2008年諾貝爾化學獎評述”的文章,對2008年諾貝爾化學獎的三位得主下村修、馬丁?沙爾菲和錢永健的主要科學貢獻做了簡述。
2008年獲諾貝爾化學獎的三位科學家發現及發展了水母綠色熒光蛋白,他們的發現不僅揭示了水母發光的奧秘,更為生物學家在活體及活細胞中追蹤生物大分子的時空分布奠定了技術基礎,在現代生命科學研究中具有里程碑意義。
下村修是綠色熒光蛋白的發現者。上世紀60年代,下村修與弗蘭克?約翰遜在普林斯頓大學開展了從維多利亞水母(Aequorea victoria)中分離純化發光蛋白的工作,并成功地從水母中發現了兩種發光相關蛋白質:水母素和綠色熒光蛋白。
上世紀80年代美國科學家道格拉斯?普瑞舍先后根據水母素及綠色熒光蛋白的蛋白質序列克隆了編碼水母素和綠色熒光蛋白的基因。在普瑞舍的工作基礎上,馬丁?沙爾菲通過基因工程技術將編碼綠色熒光蛋白的基因轉入線蟲,首次觀察到能發出綠色熒光的線蟲,并意識到綠色熒光蛋白可以作為示蹤分子標記其它蛋白質,從而成為新型的“基因標簽”。
錢永健率先闡明了綠色熒光蛋白的熒光生色基團是由其分子內的若干氨基酸殘基自氧化反應生成的;如果選擇性地突變綠色熒光蛋白的一些氨基酸,就可以改變其熒光生色基團,獲得具有不同光學特性的人工熒光蛋白。錢永健成功改造了天然的水母綠色熒光蛋白,提高了綠色熒光蛋白的發光強度,獲得了具有不同熒光顏色的人工熒光蛋白,并成功地將這些發明商品化。
文章最后指出2008年諾貝爾化學獎的獲獎成果為科學家從活細胞(機體)水平探索生命奧秘點燃了希望之光,為在活體追蹤腫瘤細胞的遷移、觀察病原體的增生、研究神經系統的退行性病變提供了技術支持。(摘自中國科學院“科學發展報告”課題組撰寫的《2009科學發展報告》)
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