村修

村修

瑞典皇家科學院諾貝爾獎委員會於當地時間2008年10月8日11時45分左右(台北時間2008年10月8日17時45分左右)宣布,將2008年度諾貝爾化學獎授予美國科學家下村修、馬丁-查爾菲,華裔化學家錢永健,他們是因為發現和發展綠色螢光蛋白(GFP)而獲獎的。這三位科學家將分享1000萬瑞典克朗獎金。

基本信息

基本資料

姓名 下村脩 Osamu Shimomura
出生1928年8月27日(1928-08-27) (80歲)
日本京都府福知山市
國籍日本
獲獎 諾貝爾化學獎
日語原文 下村 脩
假名 しもむら おさむ
羅馬字 Shimomura Osamu
GFP ribbon diagram. From PDB 1EMA.

簡介

下村修,有機化學家、海洋生物學家。1928年出生在東京,1960年從名古屋大學獲得生物化學博士學位,是波士頓大學醫學院和海上生物實驗室的名譽退休教授。馬丁-查爾菲1947年出生,在芝加哥長大,1977年獲得哈佛大學神經生物學博士學位,自1982年以來任哥倫比亞大學生物學教授。
下村修是首位從水母中分離綠色螢光蛋白的科學家,他發現這種蛋白在紫外線光中呈現亮色。馬丁-查爾菲展示了綠色螢光蛋白作為各種生物現象的亮光基因標籤的價值。錢永健對我們理解綠色螢光蛋白如何發光作出了貢獻,他還將顏色標籤擴展至除綠色之外的顏色,以便可以用各種顏色標識不同的蛋白和細胞。 因為發現和研究綠色螢光蛋白而獲得了2008年的諾貝爾化學獎 。

榮譽

2008年,諾貝爾化學獎得主。
下村修1928年出生在日本。第二次世界大戰以及核子彈的爆炸曾經給少年下村修帶來過傷害。1955年,他在名古屋大學讀研究生時,被導師介紹給另外一個實驗室的教授做助理。這位教授讓他研究一種海螢被弄濕時為何會發光。這其實是難以完成的任務。一個美國研究小組投入了很長時間,也沒有什麼收穫。而那位教授之所以將課題交給下村修,原因之一在於下村修並非博士生,沒有完成博士論文的壓力。結果,下村修竟然不辱使命,發現這是一種蛋白質在起作用。名古屋大學也破例給他頒發了博士學位。
此後,下村修到美國普林斯頓大學弗蘭克·約翰森實驗室做博士後,著手研究水母發光的秘密。1962年,兩人成功分離純化出水母中的發光蛋白水母素,並且報告了一種在紫外線下發出綠色螢光的蛋白質。這種蛋白質後來被稱為綠色螢光蛋白。20世紀70年代,下村修又進一步解讀了綠色螢光蛋白的奧秘:含有可以吸收和釋放光線的化學基團。不過,下村修和約翰森所作出的傑出研究發現一度被人忽視。1990年,約翰森在82歲時去世。而下村修也據說在普林斯頓工作時長期沒有獨立實驗室,只能依附於其他教授。

研究

1961年開始,下村和詹森兩人成為美國西北海岸星期五港的常客。星期五港是華盛頓州一處著名觀鯨碼頭。不過,兩人的興趣點是當地一種水母。這種水母在感知有威脅時,傘蓋邊緣會發出一圈綠光。
下村前前後後捕撈了上百萬隻水母,從傘蓋邊緣提取一種發光物質。一天,下村把這種發光物質注入一個裝有海水的水槽時,驚異地發現,水中出現明亮的藍光,而不是預想中的綠光。
實際上,下村從水母體內提取的是一種藍色螢光蛋白。這就產生一個疑問,水母如何產生綠色螢光?進一步研究顯示,水母身上有一種綠色螢光蛋白,這種螢光蛋白的發光機制迥異於其他發光生物,能“奪取”藍色螢光蛋白釋放的能量,從而把藍光變成綠光。
1962年,下村和詹森發表論文,宣告發現綠色螢光蛋白。這種蛋白能在紫外線照射下發光,顛覆了當時認為蛋白必須有酵素等其他物質相助才能發光的“常識”。
1979年,下村闡明綠色螢光蛋白發光部分的化學構造。
有趣的是,下村當時認為這項發現沒多大實際套用價值。他曾在接受日本共同社記者採訪時說,作為化學家,他
1979年認為對綠色螢光蛋白的研究已告一段落,覺得這種蛋白能不可思議地釋放出美麗綠光,“沒啥用處”。
直到上世紀90年代,美國哥倫比亞大學教授馬丁·沙爾菲指出,綠色螢光蛋白的自身發光特性在生物示蹤方面有極高價值,加利福尼亞大學聖迭戈分校學者錢永健進一步通過改造綠色螢光蛋白,使這種自體發光蛋白最終成為“當代生物科學研究中最重要的工具之一”。

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