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2008年诺贝尔化学奖得主钱永健研究亮点评述？ < > “看得见”的生物化学过程<o:p></o:p> < > --------- 2008年诺贝尔化学奖得主钱永健研究亮点评述<o:p></o:p> < ><o:p> </o:p> < align=left><st1:chsdate w:st="on" Year="2008" Month="10" Day="8" IsLunarDate="False" IsROCDate="False">2008年10月8日</st1:chsdate>，当中华民族还在回味着2008年北京奥运会的余韵时，从瑞典皇家科学院诺贝尔评奖委员会又传来了振奋人心的消息，美籍华裔生物化学家钱永健与日本科学家下村修（Osamu Shimomura），以及美国马丁?查非（Martin Chalfie）共同荣获2008年诺贝尔化学奖。钱永健也成为继<a href="http://hi.baidu.com/angelsee/blog/item/dd9ea452b46b660a0cf3e3d3.html" target="_blank" >李政道、杨振宁、丁肇中、李远哲、朱棣文、崔琦</A>之后第七位获此殊荣的华裔科学家。 <o:p></o:p> < align=left>钱永健学术贡献巨大，主要在于以下来两个方面：一是钙离子荧光探针合成及其在细胞和神经生物学领域的应用，另一个是绿色荧光蛋白研究，这些技术开创了细胞内荧光成像研究的新领域。他也成为是该领域的先驱和领军人物。在下面我们将对这些“亮点”分别给予说明和评价.<o:p></o:p> < >众所周知，钙是一种极其重要的微量元素，在生物体内作为细胞信号物质扮演着重要的角色.但是钙离子没有颜色也不发光，那么有没有办法能够“看见”生物细胞中的钙离子呢？以前科学家们发现一种水母素具有荧光检测钙离子的能力，但水母素分子量过大，需要注射到细胞内，不便于实际应用。1980年钱永健和合作者们合成了一种新的荧光指示分子（荧光探针）BAPTA,，探针分子与钙离子作用后会发出强烈的绿色荧光，与水母素相比，BAPTA由于“个头”小，容易渗透到细胞里面去，因此它被用于细胞内钙离子浓度的实时检测，现在该技术已经被广泛的用于细胞和神经生物学领域。基于类似的原理，化学家们又设计合成了大量的针对其他阳离子、阴离子、有机小分子以及生物大分子专一性识别的荧光探针，它们被广泛的用于体外和体内的化学物种的实时实地快速检测，这大大拓宽了荧光探针的应用范围，也使得该领域成为近年来有机化学与化学生物学的热点研究领域.这也许应归功于钱永健及其合作者们的开创性工作.因此可以说1980年是荧光探针的发展史上具有划时代意义的一年。<o:p></o:p> < align=left><o:p> </o:p> < align=left> < align=left>BAPTA的化学结构 < align=left><o:p> </o:p> 在现代生物学实验室中，绿色荧光蛋白几乎无人不知（GFP），它已经成为了生物学家对体内目标蛋白质行为实时监测最常用的标记工具。1962年在科学家下村修和约翰森纯化维多利亚多管水母素 (Aequorea victoria)过程中发现了另一种蛋白，它在阳光下呈黄绿色、紫外光照射下发强烈绿色荧光。这就是绿色荧光蛋白（GFP）。其发光部位含有一段三个氨基酸组成的特殊序列：丝氨酸－酪氨酸－甘氨酸。这段短片段被深埋在蛋白质疏水的内部，在酶的催化下，甘氨酸与丝氨酸之间形成一个新的闭合环，然后经过脱水，氧化反应形成一个与酪氨酸芳环共轭的结构即发色团。因此GFP蛋白生物合成后可以自发形成荧光发色团，利用这种性质，如果将合成绿色荧光蛋白的基因转染到其他生物体中，表达后的蛋白及可以发光，利用这种技术，科学家们就可以方便的“看见”生物体内蛋白质的定位和分布了。现在绿色荧光蛋白在检测基因表达、蛋白和细胞荧光示踪、研究蛋白质相互作用和构象变化中，起到了重要的作用。但是，这种野生型绿色荧光蛋白发光相对较弱，且不太稳定，容易受到外界环境的影响。钱永健和合作者们通过定点突变的方法，将丝氨酸－酪氨酸－甘氨酸的序列进行改造，他们基于此构建了一系列的GFP突变体，使其发光更强，更加稳定，大大提高了它们的实用性。此外他们还构建了具有不同荧光发射波长的GFP突变体，如黄色荧光蛋白，红色荧光蛋白等，此后发展为多色荧光蛋白标记技术，该技术在荧光共振能量转移（FRET）研究生物大分子相互作用中展现了它强大的威力，这也大大拓宽了绿色荧光蛋白的使用范围.多色荧光蛋白标记技术被评价为 “为细胞生物学和神经生物学发展带来一场革命。” <o:p></o:p> <a href="http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e4/GFP_structure.png" target="_blank" ></A><o:p></o:p> 绿色荧光蛋白 GFP的分子结构<o:p></o:p> <o:p> </o:p> 此外, 钱永健和合作者们还设计合成了一系列针对蛋白质，多肽的荧光探针分子，他们设计了基于一种荧光标记的U型结构的小肽, 作为肿瘤细胞标志物蛋白酶的底物,结合荧光共振能量转移技术, 期望在不久的将来实现癌症细胞的直接观测. 钱永健还说到:”我一直想在我的职业生涯中做一些与临床有关的事,如果有可能的话,癌症将是(我们的)终极挑战.”(“I've always wanted to do something clinically relevant in my career, if possible, and cancer is the ultimate challenge,") <o:p></o:p> 钱永健与其领导的研究团队的工作开创了细胞内荧光成像的新时代, 它将对21世纪的生命科学 ,临床医学产生深远的影响。我们还应注意到, 他的工作 “亮点”与成就主要集中在化学生物学领域, 该领域涉及的学科背景非常广阔,从临床医学,生命科学一直到有机化学。因此，他的成就在很大程度上应归功于他个人所具有的化学,物理学,生物学高度交叉的学科背景,以及他领导的化学-生物-医学交叉的强有力的研究团队。<o:p></o:p> 近年来,细胞内荧光成像在国外如雨后春笋般涌现, 新的理论,新的实验成果层出不穷。出现了象<a href="http://web.mit.edu/chemistry/www/faculty/lippard.html" target="_blank" >S.J.Lippard</A>; E.V.Anslyn; C.E.Chang; T.M.Swager等世界一流的研究组。国内也有几个研究组正在进行细胞内荧光成像的相关研究，如中国科学院理化技术研究所光化学转换与功能材料重点实验室，大连理工大学精细化工国家重点实验室等，他们在该领域做出了一些具有国际水平的研究成果, 更深入的研究工作也正在进行中。希望我国能有更多的化学工作者们加入这一领域,为我国化学生物学的发展作出自己的贡献。 <o:p></o:p> 作者简介: 盛瑞隆 有机化学博士 生物化学学士 26岁 中国科学院助理研究员. 在Org.lett. Sens.Actuators，等杂志上发表论文多篇。研究方向: 化学生物学. 超分子化学与分子识别，药物化学. 联系方式: rayleigh121@yahoo.com.cn <o:p> </o:p> 欢迎有志于化学生物学研究的同行加入讨论! 查看更多 0个回答 . 3人已关注

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求介绍一种过滤材料？想寻找一种新的过滤材料，要求：耐酸碱，不溶于水，无毒，无嗅，直径小于25微米，最好是那种不易滋生微生物，而且强度大的丝状材料。希望哪位牛人给推荐一种或几种材料，知道名称也可以，多谢！！！查看更多 1个回答 . 3人已关注

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混合脱水系统压差？ 20万的系统，通量8000多，几秒钟混脱系统压差长到30.通量急剧下降，怎么处理？查看更多 12个回答 . 4人已关注

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HTRI设计换热器遇到问题，求高手指点！！！？初学HTRI软件，近来用它设计一管式换热器，壳侧水蒸气，进口温度143，出口温度80，流量900kg/h，管侧冷却水，进口温度20，出口温度90。设计结果选取DN400，管长6米，管径25mm，设计余量15%的数据。但是自己在校核模式下，把直径，管长，换热管规格等参数改了改（已知的流量、温度等参数没变），现在改为内径200，管长2.8米，管径19mm，还是有设计余量的。两者相差这么大，不知道怎么判断那个结果更好了。求高手指点！！！！查看更多 1个回答 . 3人已关注

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拜求多级压缩机各级出入口参数？ 哪位大哥有离心式压缩机各级出入口压力、温度的监测记录数据啊？能不能给我一份看看，感激不尽小弟邮箱 270691549@qq.com 查看更多 0个回答 . 2人已关注

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浮筒测界位？ 浮筒液位计测界位充满轻介质时，标零点。充满重介质标量程这句话，如何理解求求了？查看更多 3个回答 . 5人已关注

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本版块2018年第一帖。。？ 祝大家都能逢考必过万事胜意查看更多 5个回答 . 4人已关注

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求助以下压缩机？ 介质：空气进气：0.1mpa 出气：3.5mpa 流量：0.6立方和3立方每分钟大家推荐几个品牌供选择谢谢。查看更多 3个回答 . 4人已关注

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简介

职业：浙江禾田化工有限公司 - 设备维修

学校：四川信息工程学校 - 自动化控制(电力控制方向)

地区：重庆市

个人简介：我们的秘密还要对她隐藏多久呢查看更多

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