荧光蛋白
荧光蛋白的应用对于生命科学的影响,犹如早年
显微镜的发明对于生物学的影响。17世纪荷兰科学家李文霍克发明显微镜,使得人类可以看到细胞,从而了解细胞扮演的角色。
20世纪末,荧光蛋白的发现和应用,使得生命科学研究学者得以由分子层次的观点,研究细胞的代谢、恒定、反应、生长、繁殖等现象。
荧光蛋白之父
2008年,诺贝尔化学奖颁给日本化学家下村脩(OsauShimomura)、美国科学家马丁•查尔菲(MartinChalfie)和美籍华裔科学家钱永健(RogerY.Tsien)3人,表彰他们“发现和应用了绿色荧光蛋白质”。
绿色荧光蛋白的发现
俄国藉的MikhailMatz和SergeiLukyanov两位科学家,在荧光珊瑚身上找到的一种荧光蛋白DsRED,能够发出红色荧光,然而具有複杂的四级结构,必须结合4个蛋白质单体才能形成完整的DsRED分子,进而产生荧光。
钱永健博士的研究团队陆续开发出各种不同颜色的荧光蛋白分子,使得科学家可以同时观察一个生物体或细胞内多种相关的生理反应。含有各种荧光蛋白,呈现缤纷色彩的荧光鱼。学家们藉由颜色的差别,研究个别神经细胞如何编织在一起,进而形成複杂的神经脉络。
绿色荧光水母
水母发光的机制与荧火虫不同,牠具有两种特殊的蛋白,一是水母素,另一是绿色荧光蛋白(greenfluorescentprotein,GFP)。首先由水母的荧光素-水母素发出蓝光,蓝光经由绿色荧光蛋白吸收后,释出绿色荧光。
在1962年下村脩发表的论文中,除了描述水母素的纯化分离方法外,也发表另外一个蛋白质的存在。这个蛋白质后来照亮了其他生物的细胞,并广泛应用于其他不会发光的生物上。