村修

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瑞典皇家科学院诺贝尔奖委员会于当地时间2008年10月8日11时45分左右(北京时间2008年10月8日17时45分左右)宣布,将2008年度诺贝尔化学奖授予美国科学家下村修、马丁-查尔菲,华裔化学家钱永健,他们是因为发现和发展绿色荧光蛋白(GFP)而获奖的。这三位科学家将分享1000万瑞典克朗奖金。

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村修 基本资料

       
村修 村修
姓名 下村脩 Osamu Shimomura

出生 1928年8月27日 (1928-08-27) (80岁)

日本京都府福知山市

国籍 日本

获奖 诺贝尔化学奖

日语原文 下村 脩

假名 しもむら おさむ

罗马字 Shimomura Osamu
GFP ribbon diagram. From PDB 1EMA.

村修 简介

       
下村修,有机化学家、海洋生物学家。1928年出生在东京,1960年从名古屋大学获得生物化学博士学位,是波士顿大学医学院和海上生物实验室的名誉退休教授马丁-查尔菲1947年出生,在芝加哥长大,1977年获得哈佛大学神经生物学博士学位,自1982年以来任哥伦比亚大学生物学教授。

下村修是首位从水母中分离绿色荧光蛋白的科学家,他发现这种蛋白在紫外线光中呈现亮色。马丁-查尔菲展示了绿色荧光蛋白作为各种生物现象的亮光基因标签的价值。钱永健对我们理解绿色荧光蛋白如何发光作出了贡献,他还将颜色标签扩展至除绿色之外的颜色,以便可以用各种颜色标识不同的蛋白和细胞。 因为发现和研究绿色荧光蛋白而获得了2008年的诺贝尔化学奖 。

村修 荣誉

       
2008年,诺贝尔化学奖得主。

下村修1928年出生在日本。第二次世界大战以及原子弹的爆炸曾经给少年下村修带来过伤害。1955年,他在名古屋大学读研究生时,被导师介绍给另外一个实验室的教授做助理。这位教授让他研究一种海萤被弄湿时为何会发光。这其实是难以完成的任务。一个美国研究小组投入了很长时间,也没有什么收获。而那位教授之所以将课题交给下村修,原因之一在于下村修并非博士生,没有完成博士论文的压力。结果,下村修竟然不辱使命,发现这是一种蛋白质在起作用。名古屋大学也破例给他颁发了博士学位。

此后,下村修到美国普林斯顿大学弗兰克·约翰森实验室做博士后,着手研究水母发光的秘密。1962年,两人成功分离纯化出水母中的发光蛋白水母素,并且报告了一种在紫外线下发出绿色荧光的蛋白质。这种蛋白质后来被称为绿色荧光蛋白。20世纪70年代,下村修又进一步解读了绿色荧光蛋白的奥秘:含有可以吸收和释放光线的化学基团。不过,下村修和约翰森所作出的杰出研究发现一度被人忽视。1990年,约翰森在82岁时去世。而下村修也据说在普林斯顿工作时长期没有独立实验室,只能依附于其他教授。

村修 研究

       
1961年开始,下村和约翰逊两人成为美国西北海岸星期五港的常客。星期五港是华盛顿州一处著名观鲸码头。不过,两人的兴趣点是当地一种水母。这种水母在感知有威胁时,伞盖边缘会发出一圈绿光。

下村前前后后捕捞了上百万只水母,从伞盖边缘提取一种发光物质。一天,下村把这种发光物质注入一个装有海水的水槽时,惊异地发现,水中出现明亮的蓝光,而不是预想中的绿光

实际上,下村从水母体内提取的是一种蓝色荧光蛋白。这就产生一个疑问,水母如何产生绿色荧光?进一步研究显示,水母身上有一种绿色荧光蛋白,这种荧光蛋白的发光机制迥异于其他发光生物,能“夺取”蓝色荧光蛋白释放的能量,从而把蓝光变成绿光。

1962年,下村和约翰逊发表论文,宣告发现绿色荧光蛋白。这种蛋白能在紫外线照射下发光,颠覆了当时认为蛋白必须有酵素等其他物质相助才能发光的“常识”。

1979年,下村阐明绿色荧光蛋白发光部分的化学构造。
有趣的是,下村当时认为这项发现没多大实际应用价值。他曾在接受日本共同社记者采访时说,作为化学家,他

1979年认为对绿色荧光蛋白的研究已告一段落,觉得这种蛋白能不可思议地释放出美丽绿光,“没啥用处”。
直到上世纪90年代,美国哥伦比亚大学教授马丁·沙尔菲指出,绿色荧光蛋白的自身发光特性在生物示踪方面有极高价值,加利福尼亚大学圣迭戈分校学者钱永健进一步通过改造绿色荧光蛋白,使这种自体发光蛋白最终成为“当代生物科学研究中最重要的工具之一”。

附图

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