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方翀:Nature封面解析GFP
【字体: 大 中 小 】 时间:2009年11月26日 来源:生物通
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加州大学伯克利分校的研究人员获得了GFP研究的进一步研究成果——GFP发光过程中几何构形变化的实时观测,这一研究成果公布在Nature封面上。
生物通报道:来自中国科大的消息,加州大学伯克利分校的研究人员获得了GFP研究的进一步研究成果——GFP发光过程中几何构形变化的实时观测,这一研究成果公布在Nature封面上。
文章的第一作者是中国科大校友方翀博士,方翀和其合作导师Richard Mathies教授等人的论文涉及飞秒拉曼光谱学的质子交换过程中的绿色荧光蛋白质结构进化问题。这篇论文研究了绿色荧光蛋白特别是发出荧光时蛋白结构的变化,这篇论文的意义在于成功揭开了水母蛋白发出绿光的奥秘。而水母蛋白发光一直让生物学家们深感好奇,这也是2008年诺贝尔生理或医学奖获奖研究的主题。
研究人员1962年在水母中发现了绿色荧光蛋白(GFP)。在那以后,这种蛋白成为当代生物科学最重要的工具。在绿色荧光蛋白的帮助下,研究人员发展出观察先前肉眼无法看到的过程,例如脑神经细胞的发展或者癌症细胞是如何扩散的。在一个活体中有数万种不同的蛋白,这些蛋白精细地控制着重要的化学进程。如果蛋白机制发生故障,就通常会发生疾病。这就是为什么对于生物科学来说,标定各种不同蛋白的路线图是绝对必要的。
但是经过近半个世纪的研究,目前科学家对GFP这种具有高效生物发光性能的标记物的激发态质子转移在原子层面上的详细情况,仍然不是十分了解。
在这篇文章中,研究人员利用GFP生色团的飞秒受激拉曼光谱获取了具有时间分辨率的详细振动光谱,该光谱显示了一个低频骨架振动是怎样使该蛋白在构形上为关键的质子转移过程做好准备的。除了为分析一个在无数生物研究中居中心地位的反应提供线索外,这种在一个多维化学反应过程中对某一分子的结构变化进行实时观测的方法,在确定反应机制中应具有广泛应用。
绿色荧光蛋白在医学和生物化学方面得到了广泛的应用,它能够使人们直接看到细胞内部的运动情况。在任何指定的时间我们都可以轻易地找出绿色荧光蛋白在哪儿:你只需要用紫外光去照射,这时所有的GFP都将发出鲜艳的绿色。绿色荧光蛋白特别突出的应用是在癌症研究的过程中,用荧光蛋白对肿瘤细胞标记使得科学家们能够观测到肿瘤细胞的成长、入侵、转移和新生等具体的过程。
方翀1996年从江苏无锡市一中考入中国科学技术大学化学物理系,在校期间曾获得日本事业通信网株式会社奖学金、安徽省三好学生、宝钢奖学金等荣誉,2000年获得中国科大本科生最高荣誉奖学金——郭沫若奖学金。2001年获得理学学士(化学物理和计算机应用)双学位并赴美求学,2006年获得宾夕法尼亚大学博士学位,现为加州大学伯克利分校博士后研究员。
方翀在论文发表之后对他毕业于中国科大表示自豪,并表示期望该成果激励更多中国科大人在科技领域做出更多原创性成果、成为优秀的科学家。
(生物通:万纹)