'세계에서 가장 아름다운 두뇌'를 소유한

수상자 발표 전날 Qian Yongjian은 전화로 2008년 노벨상을 수상했다는 소식을 들었습니다. 화학과에 초대되어 참가했습니다. 시상식은 12월 스톡홀름에서 열릴 예정입니다. 이는 의심할 여지 없이 Qian Yongjian이 지금까지 받은 상 중 가장 중요한 상입니다.

이전에 Qian Yongjian은 2004년 '노벨 포인터'로 알려진 울프 의학상을 포함해 수많은 '황금' 전문상을 수상했습니다. 또한 그는 60개 이상의 미국 특허 발명품을 보유하고 있습니다.

화학과 생물학에 재능이 있는 Qian Yongjian은 녹색 형광 단백질을 더 밝고 오래 빛나게 하는 방법을 찾아 노란색, 파란색, 주황색을 포함한 더 넓은 범위의 형광 단백질 색상을 만들었습니다. . Qian Yongjian은 "저는 항상 색에 매료되었습니다."라고 Qian Yongjian은 말했습니다. "작업이 잘 안 될 때에도 색맹이 있으면 작업을 계속할 수 있습니다. , 아마 오늘 이룬 성과를 이루지 못했을 것입니다.”

Qian Yongjian의 재능과 업적은 업계 사람들로부터 인정을 받고 있습니다. Qian Yongjian의 오랜 협력자이자 샌디에이고 캘리포니아 대학교 국립현미경 이미징 및 연구 센터 소장인 Mark Ellisman은 Qian Yongjian이 지금까지 만난 사람 중 가장 똑똑한 사람이라고 말했습니다.

그는 '샌디에이고 유니온-트리뷴'과의 인터뷰에서 치안융젠에 대해 "그는 세상에서 가장 아름다운 두뇌를 가지고 있다. 그는 새로운 문제를 발견하는 방법을 알고 있기 때문에 문제를 빠르게 이해하고 문제의 모든 부분을 통합하고 다른 과학자가 다른 새로운 문제를 발견하는 데 도움이 되는 새로운 연구 도구를 발견하는 데 능숙합니다. /p>

이에 대해 치안융젠은 "나는 단지 도구를 만드는 사람일 뿐"이라며 자신이 형광 단백질의 발견자가 아니라는 점을 겸허하게 강조했다.

몇 차례의 '차례' 끝에 마침내 그는 복귀 화학

첸 융젠(Qian Yongjian)은 형광 단백질 연구 분야의 업적으로 노벨 화학상을 수상했습니다. 사실 그는 다양한 관심사에도 불구하고 처음부터 이 길을 선택한 것은 아니었다.

케임브리지 대학에서 공부를 계속하면서도 좀 더 흥미로운 일을 하고 싶어서 화학에서 분자생물학으로, 그리고 해양학으로 전공을 바꿨다. “나는 항상 푸른 바다를 항해하는 꿈을 꾸었지만 내 직업은 이 꿈과 아무 관련이 없다는 것이 밝혀졌습니다. 내 연구에는 만의 기름 오염을 측정하는 것이 포함되었습니다. 해조류에는 전혀 관심이 없다. "깊이의 문제."

그래서 Qian Yongjian은 해양학에서 생리학으로 전환하여 박사 학위를 취득했습니다. 당시 그의 연구는 주로 인간의 뇌에 초점이 맞춰져 있었는데, 그 점이 그에게 더 흥미로웠습니다.

Qian Yongjian의 견해에 따르면 인간의 두뇌는 "조각들을 함께 엮기 위해서는 더 숙련되고 정교하며 창의적인 방법이 필요합니다." 그 후 그는 화학으로 "돌아와서" 연구를 시작했습니다. 녹색 형광 단백질에 대해.

자신의 암 연구에 자신감을 갖고 있는

국립 유아 보건 및 인간 발달 연구소의 세포소기관 생물학 책임자인 Jenifer는 다음과 같이 말했습니다. "Qian Yongjian은 엄청난 영향을 미쳤습니다. 그는 녹색 형광 단백질 기반 반응물의 일련의 가능한 응용과 생물학적 공동체에서의 사용을 촉진한 Qian 박사는 세포 생물학의 발전에 결정적인 영향을 미쳤습니다."

현재 녹색 형광 단백질은 더 많은 것을 받고 있습니다. 그리고 과학계의 더 많은 관심이 필요합니다. 1992년 이전에는 녹색형광단백질에 관한 과학연구 논문이 거의 없었지만, 통계에 따르면 2007년에만 녹색형광단백질이나 형광단백질과 관련된 과학연구 논문이 12,000편에 달했다. 일부 과학자들은 이 숫자가 계속 증가할 것이라고 예측합니다.

Qian Yongjian은 특히 형광 단백질이 신경 생물학과 암에 사용될 수 있는지에 관심이 있습니다. 그의 아버지는 암으로 사망했습니다. "그는 췌장암에 걸렸고, 진단을 받은 지 6개월 만에 우리를 떠났습니다."

첸 융젠은 형광 단백질 연구 분야에서 혁명적인 공헌을 했음에도 불구하고 이런 유형의 왼쪽을 사용할 계획이었습니다. 동료들에게 일을 맡기고 암, 죽상 동맥 경화증, 뇌졸중과 같은 질병 정복을 포함하여 인간 상태를 연구하는 데 더 많은 시간과 에너지를 쏟았습니다.

첸 용젠은 자신의 암 연구 결과가 나오지 않을 수도 있다고 인정했다. “과학의 역사는 한 분야에서는 성공하고 다른 분야에서는 실패한 과학자들의 사례로 가득 차 있습니다.

”

미국 암연구소 1급 학술위원으로 선정

미국 '월드저널' 보고서에 따르면 '미국암학회(AACR)' 2008년 노벨화학상 수상자이자 중국 과학자인 로저 첸(Roger Tsien)을 포함해 캘리포니아대학교 샌디에고캠퍼스(UCSD)와 인근 과학연구기관 교수 및 전문가 5명이 AACR로 선정됐다고 최근 발표됐다. 암 예방, 치료, 연구에 탁월한 공헌을 한 공로를 인정받아 '일류 학자'(First Class of the Fellows)

AACR이 발표한 발표에 따르면 Qian Yongjian의 선정 이유는 다음과 같습니다. : 세포 생물학 및 연구에 대한 그의 연구 덕분에 과학자들은 세포의 내부 활동을 들여다보고 분자의 역학을 실시간으로 관찰할 수 있습니다. 또는 전신. 이미징 기술 분야에서 그는 시모무라 오사무와 관련된 두 가지 중요한 작품을 가지고 있습니다.

첫 번째는 칼슘 염료입니다.

1980. Qian Yongjian은 칼슘 이온 농도를 검출하기 위한 염료 분자를 발명했습니다. 1981년에 그는 세포에 염료를 도입하는 방법을 개선했으며, 이후에는 칼슘을 검출하는 데 세 가지 방법이 있습니다. 전극, 에쿼린, 칼슘염료 Qian Yongjian의 칼슘염료가 등장하기 전에는 에쿠오린만이 공간을 감지하는 능력을 가지고 있었지만 당시에는 에쿼린을 세포에 주입해야 했기 때문에 사용이 불편했습니다. 용젠의 염료는 세포 안으로 침투할 수 있다. 에쿠오린과 칼슘 염료는 나름의 장점과 단점이 있는데, 첸 용젠은 다른 분자를 연구하기 위한 다양한 염료도 발명했다.

두 번째는 GFP이기 때문이다. 1994년, Qian Yongjian은 GFP를 연구하기 시작하여 GFP의 발광 강도와 발광 색상을 개선하고(변형, 다양한 색상 발명) 더 많은 적용 방법을 고안하고 발광 원리를 명확히 했습니다. 그는 세계에서 사용되는 대부분의 FP를 담당하고 있습니다. 그의 특허는 많은 사람들이 사용하고 있으며,

Qian Yongjian의 연구는 1980년대 초반부터 주목을 받았을 것입니다. 기술적 응용과 몇 가지 매우 흥미로운 현상을 포함하는 화학과 생물학에 대한 그의 보고서에 그는 1952년에 태어났기 때문에 그의 나이로 인해 수년을 기다릴 수 있었습니다(그러나 80세의 시모무라 오사무에게는 이러한 이점이 없습니다. ) Qian Yongjian은 수년 동안 화학이나 생리학 분야에서 노벨상 수상자로 여겨져 왔습니다. Qian Yongjian은 Xiu Shimomura의 연구 결과를 이전에 공개적으로 소개했습니다. / p>

두 형제는 각각 로즈상과 마샬 학자상을 수상했습니다(일반적으로 미국 대학생들에게 가장 경쟁이 치열한 두 장학금으로 간주되며, 클린턴 대통령은 1994년에 중국계 미국인 과학자 Roger YTsien이 수상한 적이 있습니다.) 여러 가지 발견을 통해 GFP를 변환합니다. 세계에서 사용되는 대부분의 것들은 Qian Yongjian의 연구실에서 수정된 변종입니다. 일부는 더 강한 형광성을 갖고 일부는 노란색 또는 파란색이며 일부는 활성화되어 색상이 바뀔 수 있습니다. 일반적으로 연구 모델로 사용되지 않는 유기체에서 유색 단백질을 찾는 것이 일부 사람들의 취미가 되었습니다. 이러한 현상은 호열성 유기체에서 널리 사용되는 PCR용 중합효소의 발견 이후의 물결과 같습니다. 하지만 실제로 유용한 것을 많이 찾지 못했습니다. 성공적인 예는 적색 형광 단백질을 포함하여 러시아 과학 아카데미 생물 유기 화학 연구소의 Sergey A. Lukyanov 실험실에서 산호에서 다른 형광 단백질을 발견한 것입니다.

생물발광 현상은 이전에도 시모무라 오사무와 요한슨에 의해 연구된 바 있다. 반딧불이가 형광을 발하는 이유는 루시퍼라제가 산화와 같은 화학 반응을 거쳐 형광을 생성하는 기질 분자인 루시페린을 촉매하기 때문입니다. 기질이 필요 없이 단백질 자체가 빛을 내는 현상은 시모무라 오사무(Osamu Shimomura)와 존슨(Johnson)의 연구에서 유래되었습니다.

시모무라 오사무와 존슨은 여러 가지 실험 동물을 사용했습니다. 이 이야기와 관련된 동물은 학명이 Aequoreavictoria인 해파리입니다. 1962년 시모무라 오사무(Osamu Shimomura)와 존슨(Johnson)은 Journal of Cellular and Comparative Physiology에 해파리에서 광발광 단백질인 에쿼린(aequorin)을 분리하고 정제했다고 보고했습니다.

시모무라 오사무는 어느 날 일을 마치고 집에 가던 중 불을 끈 뒤 마지못해 수영장을 바라보았다고 한다. 수영장 반짝이. 연못도 어항의 물을 받았기 때문에 어항의 성분이 해파리에 영향을 미칠 것이라고 의심했고, 곧 칼슘 이온이 해파리의 발광을 강화한다는 결론을 내렸습니다. 1963년에 그들은 Science 잡지에 칼슘과 에쿼린 발광 사이의 관계를 보고했습니다. 나중에 Ridgway와 Ashley는 해파리를 사용하여 칼슘 농도를 감지할 수 있다고 제안하여 칼슘을 감지하는 새로운 방법을 만들었습니다. 칼슘 이온은 살아있는 유기체에서 중요한 신호 분자입니다. Aequorin은 공간 분해능을 갖춘 최초의 칼슘 검출 방법이었으며 오늘날에도 여전히 사용되는 방법 중 하나입니다.

1955년 데이븐포트와 니콜은 해파리가 녹색 빛을 발산할 수 있다는 사실을 발견했지만 그 이유는 알지 못했습니다. 1962년 시모무라 오사무(Simomura Osamu)와 존슨(Johnson)의 에쿼린 정제에 관한 논문에는 햇빛 아래에서는 녹색으로 나타나고, 텅스텐 필라멘트 아래에서는 노란색으로 나타나고, 자외선 녹색 아래에서는 강한 빛을 방출하는 또 다른 단백질이 발견되었다는 각주가 있습니다. 그런 다음 그들은 발광 특성을 주의 깊게 연구했습니다. 1974년에 그들은 이 단백질을 정제했는데, 당시에는 녹색 단백질로 불렸고 나중에는 녹색 형광 단백질 GFP로 불렸습니다. Morin과 Hastings는 aequorin과 GFP 사이에서 에너지 전달이 발생할 수 있다고 제안했습니다. 에쿠오린은 칼슘에 의해 자극을 받으면 빛을 방출하는데, 그 에너지가 GFP로 전달되어 GFP를 자극하여 빛을 방출할 수 있습니다. 이것은 물리화학에서 형광 진동 에너지 전달(FRET)로 알려진 생물학의 발견입니다.

시모무라 오사무 자신은 GFP의 활용 가능성에 관심이 없고, 그 활용의 중요성도 인식하지 못하고 있다. 프린스턴을 떠나 우즈홀 해양학 연구소(Woods Hole Oceanographic Institution)로 간 후, 그의 동료인 더글러스 프레셔(Douglas Prasher)는 생물학적 추적자 분자를 발명하는 데 큰 관심을 보였습니다. 1985년에 Plattish와 일본 과학자 Satoshi Inouye는 단백질 서열을 기반으로 에쿼린(정확히 말하면 cDNA) 유전자를 독립적으로 얻었습니다. 1992년에 Plattish는 GFP 유전자를 획득했습니다. cDNA를 사용하면 일반 생물학 연구자들이 사용하기 쉽고, 단백질을 사용하는 것보다 훨씬 편리합니다.

플래티쉬는 1992년 GFP의 cDNA를 발표한 후 과학 연구를 중단했다. 그가 국립과학재단에 지원했을 때 심사위원들은 단백질 발광에 대한 선례가 없고, 발견하더라도 가치가 거의 없을 것이라고 말했다. 분노에 찬 그는 학계를 떠나 매사추세츠 공군 방위군 기지에 있는 농무부 동물 및 식물 서비스 부서에서 일했습니다. 그 당시 그는 몇 달러만 투자하면 일반 대학원생이라면 누구나 할 수 있는 매우 아름다운 일을 할 수 있었습니다. 해파리 GFP 유전자를 박테리아 등 다른 유기체에 넣고 형광을 보는 것은 GFP 자체가 할 수 있다는 것을 완전히 증명합니다. 빛을 방출합니다. 다른 기판이나 보조 분자가 필요하지 않습니다.

GFP를 다른 유기체로 발현시키는 작업은 1994년 컬럼비아 대학의 선충류를 연구하는 마티 챌피의 연구실과 샌디에이고 캘리포니아 대학, 스크립스 해양학 연구소의 두 연구소에서 독립적으로 수행되었습니다. 과학자 이노우에와 츠지.

Aequorin과 GFP는 모두 중요한 용도로 사용됩니다. 그러나 에쿼린은 여전히 ​​루시퍼라제의 일종이므로 루시페린이 필요합니다. GFP 단백질 자체가 빛을 방출하는데, 이는 원리적으로 획기적인 발전이다.

Chalfie의 기사는 즉시 센세이션을 일으켰고 많은 생물학 연구자들이 GFP를 자체 시스템에 도입했습니다. GFP를 새로운 시스템으로 표현하면 네이처나 사이언스에 논문을 게재할 수 있다. 사실 트렌드를 따른 것일 뿐 독창성은 없다.

1961년부터 1974년까지의 전 과정을 보면 시모무라 오사무와 요한슨의 연구가 훨씬 앞섰지만 이에 주목하는 사람은 거의 없었다. 다른 생화학자들도 원한다면 에쿼린과 GFP를 얻을 수 있는데, 기술은 특별히 어렵지 않습니다. 1974년 이후, 특히 1980년대 이후에는 많은 대학원생들이 후속 작업을 하기가 쉬웠다. 예외는 Tsien의 연구실에서 즉시 명확하지 않은 새로운 색상의 변형을 발견했다는 것입니다.