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诺奖得主下村修都发现了什么?

2024-07-1040

下村修(Osamu Shimomura)是一位日本海洋生物学家,大家比较熟悉的应该是他与马丁·查尔菲(Martin Chalfie)和钱永健(Roger Tsien)因发现绿色荧光蛋白(Green Fluorescent Protein, GFP)共同获得了2008年度的诺贝尔化学奖

诺贝尔奖获奖化学家兼海洋生物学家下村修协助揭示了维多利亚多管发光水母(Aequorea victoria)体内生物发光现象的本质。


下村修

1928年出生于日本京都

在成长过程中,下村修曾在日本的多个地区以及中国东北居住。1945年,当时16岁的下村修在长崎经历了原子弹爆炸,这次事件对他的人生造成了深远的影响。


1951年,下村修从长崎医科大学药学专业毕业,并在名古屋大学继续深造,最终在那里获得了博士学位。随后,他在1960年前往美国,开始在伍兹霍尔海洋生物学实验室工作,这是他科学生涯中的一个重要转折点。正是在这里,他在1962年首次从维多利亚多管发光水母(Aequorea victoria)中分离出了绿色荧光蛋白。


今天的主角就是

绿色荧光蛋白

(不是)

是下村修另一重要发现

腔肠素(coelenterazine)


在20世纪70年代中期,有两支研究团队独立地发现了腔肠素:一支是由乔治亚大学(位于雅典)的米尔顿·J·寇米耶(Milton J. Cormier)等人领导的团队,另一支则是由普林斯顿大学(位于新泽西州)的下村修和弗兰克·约翰逊(Frank Johnson)组成的团队。这两个团队研究的物种都属于刺胞动物门(Cnidaria):分别是海肾(Renilla reniformis)和维多利亚多管发光水母(Aequorea victoria)。


海肾,肾如其名,长得有点像腰子。

海肾荧光素酶(Renilla reniformis)源自海肾,是一种分子量约为36kD的蛋白,在氧气存在的条件下,可以催化腔肠素(Coelenterazine)氧化成Coelenteramide,反应过程无需ATP和镁离子参与。在Coelenterazine氧化的过程中,会发出波长为480nm左右的生物萤光(bioluminescence)。


博鹭腾新品腔肠素h是天然腔肠素的去羟基衍生物,是海肾荧光素酶(Rluc)的作用底物,也是水母发光蛋白的辅因子,其发光强度比天然腔肠素高10倍以上,适用于报告基因分析。


腔肠素h对 Ca2+ 比它的天然复合物更敏感,可用于检测活细胞中钙离子浓度,基因报告分析,BRET(生物发光共振能量转移)研究,ELISA,HTS,以及组织或细胞中ROS水平的化学发光检测。



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博鹭腾腔肠素h与Y品牌在Rluc纯酶条件下的发光测试比较,在相同Rluc纯酶浓度及相同的底物浓度的反应体系中, 博鹭腾腔肠素h 的信号总值要比Y品牌的高。


博鹭腾腔肠素h与Y品牌在Gluc酶条件下的发光测试比较,在相同B16F10-Gluc细胞数量及相同的底物浓度的反应体系中, 博鹭腾腔肠素h 的信号总值要比Y品牌的高。




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