(节选)
中国科学院生物物理研究所卫涛涛研究员在《2009科学发展报告》上发表了题为“绿色荧光蛋白:探索生命奥秘的指南针——2008年诺贝尔化学奖评述”的文章,对2008年诺贝尔化学奖的三位得主下村修、马丁•沙尔菲和钱永健的主要科学贡献做了简述。
2008年获诺贝尔化学奖的三位科学家发现及发展了水母绿色荧光蛋白,他们的发现不仅揭示了水母发光的奥秘,更为生物学家在活体及活细胞中追踪生物大分子的时空分布奠定了技术基础,在现代生命科学研究中具有里程碑意义。
下村修是绿色荧光蛋白的发现者。上世纪60年代,下村修与弗兰克•约翰逊在普林斯顿大学开展了从维多利亚水母(Aequorea victoria)中分离纯化发光蛋白的工作,并成功地从水母中发现了两种发光相关蛋白质:水母素和绿色荧光蛋白。
上世纪80年代美国科学家道格拉斯•普瑞舍先后根据水母素及绿色荧光蛋白的蛋白质序列克隆了编码水母素和绿色荧光蛋白的基因。在普瑞舍的工作基础上,马丁•沙尔菲通过基因工程技术将编码绿色荧光蛋白的基因转入线虫,首次观察到能发出绿色荧光的线虫,并意识到绿色荧光蛋白可以作为示踪分子标记其它蛋白质,从而成为新型的“基因标签”。
钱永健率先阐明了绿色荧光蛋白的荧光生色基团是由其分子内的若干氨基酸残基自氧化反应生成的;如果选择性地突变绿色荧光蛋白的一些氨基酸,就可以改变其荧光生色基团,获得具有不同光学特性的人工荧光蛋白。钱永健成功改造了天然的水母绿色荧光蛋白,提高了绿色荧光蛋白的发光强度,获得了具有不同荧光颜色的人工荧光蛋白,并成功地将这些发明商品化。
文章最后指出2008年诺贝尔化学奖的获奖成果为科学家从活细胞(机体)水平探索生命奥秘点燃了希望之光,为在活体追踪肿瘤细胞的迁移、观察病原体的增生、研究神经系统的退行性病变提供了技术支持。
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