绿色荧光蛋白之父下村修去世,曾与钱学森的堂侄分享诺贝尔奖2018-10-23来源 : 信息快讯网
原文链接 : http://dbsqp.com/article/79063

绿色荧光蛋白之父下村修去世,曾与钱学森的堂侄分享诺贝尔奖-信息快讯网

2018年10月19日,绿色萤光蛋白(Green fluorescent protein,GFP)发现者,2008年诺贝尔化学奖得主下村修(Osamu Shimomura,1928-2018)因病逝世,享年90岁  。

绿色萤光蛋白(Green fluorescent protein,简称GFP),是一个由约238个氨基酸组成的蛋白质,从蓝光到紫外线都能使其激发,发出绿色萤光。

GFP的荧光非常稳定,在激发光照射下,其抗光漂白能力比荧光素强很多。因此GFP及其变种今日被广泛地用作分子标记。此外,GFP还被用作砷和一些重金属的传感器。

为表彰对GFP的发现、表达和开发做出了杰出贡献的三位科学家:下村修 (Osamu Shimomura,1928-2018) 、马丁·查尔菲 (Martin Chalfie,1947-) 和钱永健 (Roger Yonchien Tsien,1952-2016) ,2008年诺贝尔化学奖授予了他们三人。

绿色荧光蛋白之父下村修去世,曾与钱学森的堂侄分享诺贝尔奖-信息快讯网

▲下村修、马丁·查尔菲和钱永健分享诺贝尔化学奖。

“绿色荧光蛋白是当代科学和医学领域最重要的工具之一,它从显微水平上照亮了生命。”

1929年,下村修出生在日本古都京都,二战后,本来学医的下村修于长崎医科大学完成了本科学业,之后想进入名古屋大学继续深造,于是前往该校拜访一名教授。不巧当时对方外出,因此他见到了该校另一名教授平田义正,并最终选择进入了平田的研究室。

1955年,平田交给下村修一项任务,让他找出海萤被碾碎放在水里仍能发光的原因。由于海萤荧光素遇到氧气后很快就会被分解,因此这项工作难度极大,包括该领域的权威——普林斯顿大学的哈维教授努力了很多年仍未取得成功。面对这一难题,平田显然不看好他能取得突破。

然而第二年,却因为一次意外有了突破。下村修在寒夜回家前将少量荧光素放入盛有浓盐酸的试管后,竟习惯性地光掉了取暖炉,得以从海萤体内提取一种蛋白质,发光亮度比海萤本身强3.7万倍。因为这项发现,下村修不仅被名古屋大学破例授予博士学位,晋升助理教授,还引起美国普林斯顿大学学者弗兰克·约翰逊的强烈兴趣。

绿色荧光蛋白之父下村修去世,曾与钱学森的堂侄分享诺贝尔奖-信息快讯网

▲绿色荧光蛋白。

1960年,在约翰逊的邀请下,下村修前往美国。

1962年,下村修从十万只小水母中纯化出5毫克发光蛋白。同时被分离出来的还有另一种“绿蛋白”,在紫外光的照耀下会发出绿色荧光。下村修和约翰逊发表论文,宣告发现绿色荧光蛋白,这个蛋白后来的“绿色荧光蛋白”

1969年,哈佛大学的伍迪·哈斯廷 (Woody Hasting,1927-) 和詹姆斯·莫林 (James Morin,1953-) 在研究腔肠动物发光蛋白质特性时再次“发现”了多管水母“绿色蛋白质”,并将其命名为“Green Fluorescent Protein”,即绿色荧光蛋白。

1979年,下村修阐明绿色荧光蛋白发光部分的化学构造。但他当时认为这项发现没多大实际应用价值。

1992年,格拉斯·普拉舍(Douglas Prasher,1951-)成功地从多管水母的DNA中分离出了GFP基因,并对其进行了复制与测序,为GFP在异源生物体中的表达奠定了重要的基础。但普拉舍未能获得后续的研究经费支持,遗憾地离开了科研领域,但他在离开科研领域前将GFP质粒赠予了马丁·查尔菲和钱永健。

1994年,Science杂志以封面文章形式刊登了马丁·查尔菲 (Martin Chalfie,1947-) 的论文,成功的在线虫体内表达了GFP,这篇不足两页的论文标志着科学家们打开了用GFP对活细胞进行示踪研究的大门。

绿色荧光蛋白之父下村修去世,曾与钱学森的堂侄分享诺贝尔奖-信息快讯网

▲Science封面报道表达GFP的线虫。

1993年,钱永健(Roger Yonchien Tsien,1952-2016)开始采用随机诱变的方式来改组GFP基因,进而筛选出激发峰和荧光强度等都得到优化的GFP衍生物。钱永健团队先后改造出增强型绿色荧光蛋白,以及青色、黄色、红色等荧光蛋白。

绿色荧光蛋白之父下村修去世,曾与钱学森的堂侄分享诺贝尔奖-信息快讯网

▲多种颜色荧光的大肠杆菌组成的“钱氏实验室”字样。

很多科学家都参与了绿色荧光蛋白的研究开发竞争,也做出了许多原创性的贡献。但是最重要的有三个人,下村修(里程碑性地发现了GFP),马丁·查尔菲(开创性的将GFP用于于异源动物体内表达),钱永健(对GFP的开发和改进,大大加速了GFP的应用)。

之后的十几年中,绿色荧光蛋白又被用到了病毒、酵母、植物、小鼠以及人类等各种生物身上――它们前所未有地在生活的状态下被涂上了颜色。绿色荧光蛋白“照亮了生物学研究的未来”,也扩展了我们的视野。

下村修16岁时经历了长崎原子弹爆炸,在诺贝尔奖颁奖纪念演讲等场合,除研究之外,下村还多次提及战时的“勤劳动员”和核爆经历,强烈呼吁废除核武器。

编辑:郝梦夷
责任编辑:姜澎

*独家稿件,转载请注明出处。

© 2014-2018 信息快讯网
2018-11-20 01:16:40 1542647800