水母的发光蛋白质(aequorin)是通过Ca2+而发光的。海仙人掌类的Renilla也含有同样的发光蛋白质。这种物质包含在细胞内颗粒中,这种颗粒称发光小体(lumisome),发光蛋白质所包含的发光物体是与海荧虫荧光素极为相近的物质,因而推测,发光蛋白质的发光与虫荧光素、虫荧光素酶反应有着密切的关系。 在过去,水母发光蛋白从水母中纯化提取(如1吨的水母只可以提取几毫克),然而还存在细胞毒性等问题。现在通过细菌高效表达重组水母蛋白,既可以高产量又解决了细胞毒性问题。现在越来越多的研究人员通过这种基于水母发光蛋白的技术来研究细胞内钙离子和钙离子相关的生命过程。 三位科学家 下村修(Osamu Shimomura)首度自Aequorea victoria水母体内分离出GFP,这种水母会随北美西海岸洋流漂移并发出荧光,而GFP在紫外光的照射下则会散发出绿光。查尔菲(Martin Chalfie)发掘出GFP可作为生物现象研究中发光遗传卷标功能的价值,在他最初的实验中,他曾用GFP对身体透明的秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans,简称C. elegans)体内六种不同的细胞进行荧光标定。钱永健(Roger Y. Tsien)则首度解释GFP的发光机制,他并开发出亮度更强、色彩更多样化的GFP蛋白,这使得科学家得以同时观察不同的生物现象。 诺贝尔化学奖 2008年10月,发光蛋白—生物化学研究的领航之星瑞典皇家科学院(The Royal Swedish Academy of Sciences)颁发2008年诺贝尔化学奖,今年由日籍科学家下村修(Osamu Shimomura)、美籍华裔科学家钱永健(Roger Y. Tsien)、美籍教授查尔菲(Martin Chalfie)共同获奖,以突显他们对于绿荧光蛋白的发现与研究成果("for the discovery and development of the green fluorescent protein, GFP")。1962年,绿荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)首度在一种学名为Aequorea victoria的水母体内发现,从那之后,GFP就成为当代生物科学研究最重要的工具之一。藉由GFP,科学家得以直接观察过去研究中无法观察到的现象,比如神经细胞在脑部的发育过程以及癌细胞转移的过程。 生物体存在上万种蛋白质,这些蛋白质身肩维持体内重要生理现象的重责大任,若发生问题,就会引起疾病,因此找出体内这些蛋白质所扮演角色的重要性自然不言而喻。今年度化学奖颁发的目的,是为了表扬这三位科学家对于GFP的最初发现,以及随后GFP成为重要研究工具的发展过程。