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钱永健简介(资料简历图片)
荧光,美国,蛋白钱永健简介(资料简历图片)
发布时间:2019-02-08加入收藏来源:互联网点击:
钱永健(Roger Yonchien Tsien,1952年2月1日-),2008年度诺贝尔化学奖获得者之一,美国生物化学家。美国国家科学院院士,美国国家医学院院士,美国艺术与科学院院士。圣地牙哥加利福尼亚大学生物化学及化学系教授。汉族,1952年生于美国纽约,祖籍浙江杭州,是中国导弹之父钱学森的堂侄。
,家人
父亲:钱学榘,美国波音公司的工程师(与钱学森同系钱王第34世孙)
母亲:李懿颖
舅舅:麻省理工学院的工程学教授。
哥哥:钱永佑(Richard Tsien),神经生物学家,美国科学院院士,斯坦福大学教授、曾任生理系主任
堂兄:钱永刚(钱学森的长子),解放军某研究所高级工程师、上海交通大学兼职教授
荣誉
1968年,即以金属如何与硫氰酸盐结合为题获美国西屋科学天才奖(The Westinghouse Science Talent)
1968年,拿了美国优秀学生奖学金(National Merit Scholarship)进入哈佛大学。1972年获学士(化学和物理)。
1977年,获得剑桥大学博士及博士后(生理学)。
1981年,钱永健来到加州大学伯克利分校,并在这里工作8年,成为大学教授。
1989年,钱永健将他的实验室搬到加州大学圣迭戈分校,现在他是该校的药理学教授以及化学与生物化学教授。
1995年,当选美国医学研究院院士,
1998年,当选美国国家科学院院士和美国艺术与科学院院士。
2009年,获香港中文大学颁授荣誉理学博士学位,获香港大学颁授荣誉科学博士学位。
重要奖项
1991年,帕萨诺基金青年科学家奖;
1995年,比利时阿图瓦-巴耶-拉图尔健康奖;
1995年,盖尔德纳基金国际奖;
1995年,美国心脏学会基础研究奖;
2002年,美国化学学会创新奖;
2002年,荷兰皇家科学院海内生物化学与生物物理学奖;
2004年,获沃尔夫奖(Wolf Prize in Medicine),全美化学学会,蛋白质学会等多项大奖
2008年,与美国生物学家 马丁·沙尔菲和日本有机化学家兼海洋生物学家下村修2名科学家以绿色荧光蛋白的研究获得该年度诺贝尔化学奖。
生物发光现象研究
1994年,华裔美国科学家钱永健(Roger Y Tsien)开始改造GFP,有多项发现。世界上用的大多数是钱永健实验室改造后的变种,有的荧光更强,有的黄色、蓝色,有的可激活、可变色。到一些不常用做研究模式的生物体内找有颜色的蛋白成为一些人的爱好,现象正如当年在嗜热生物中找到以后应用广泛的PCR用多聚酶后的一波浪潮。不过真发现的有用东西并不很多。成功的例子有俄国科学院生物有机化学研究所Sergey A. Lukyanov实验室从珊瑚里发现其他荧光蛋白,包括红色荧光蛋白。
生物发光现象,下村修和约翰森以前就有人研究。萤火虫发荧光,是由荧光酶(luciferase)作为酶催化底物分子荧光素(luciferin),有化学反应如氧化,以后产生荧光。而蛋白质本身发光,无需底物,起源是下村修和约翰森的研究。
下村修和约翰森用过几种实验动物,和本故事相关的是学名为Aequorea victoria的水母。1962年,下村修和约翰森等在《细胞和比较生理学杂志》上报道,他们分离纯化了水母中发光蛋白水母素。据说下村修用水母提取发光蛋白时,有天下班要回家了,他把产物倒进水池里,临出门前关灯后,依依不舍地回头看了一眼水池,结果见水池闪闪发光。因为水池也接受养鱼缸的水,他怀疑是鱼缸成分影响水母素,不久他就确定钙离子增强水母素发光。1963年,他们在《科学》杂志报道钙和水母素发光的关系。其后Ridgway和Ashley 提出可以用水母素来检测钙浓度,创造了检测钙的新方法。钙离子是生物体内的重要信号分子,水母素成为第一个有空间分辨能力的钙检测方法,是目前仍用的方法之一。
1955年Davenport和Nicol发现水母可以发绿光,但不知其因。在1962 年下村修和约翰森在那篇纯化水母素的文章中,有个注脚,说还发现了另一种蛋白,它在阳光下呈绿色、钨丝照射下呈黄色、紫外光下发强烈绿色。其后他们仔细研究了其发光特性。1974年,他们纯化到了这个蛋白,当时称绿色蛋白,以后称绿色荧光蛋白GFP。Morin和Hastings提出水母素和GFP之间可以发生能量转移。水母素在钙刺激下发光,其能量可转移到GFP,刺激GFP发光。这是物理化学中知道的荧光共振能量转移(FRET)在生物中的发现。
下村修本人对GFP的应用前景不感兴趣,也没有意识到应用的重要性。他离开普林斯顿到 Woods Hole海洋研究所后,同事普腊石(Douglas Prasher)非常感兴趣发明生物示踪分子。1985年普腊石和日裔科学家Satoshi Inouye独立根据蛋白质顺序拿到了水母素的基因(准确地说是cDNA)。1992年,普腊石拿到了GFP的基因。有了cDNA,一般生物学研究者就很好应用,比用蛋白质方便多了。
普腊石1992年发表GFP的cDNA后,不做科学研究了。他申请美国国家科学基金时,评审者说没有蛋白质发光的先例,就是他找到了,也没什么价值。一气之下,他离开学术界去麻省空军国民卫队基地,给农业部动植物服务部工作。当时他如果花几美元,就可以做一个一般研究生都能做,但是非常漂亮的工作:将水母的GFP基因放到其他生物体内,比如细菌里,看到荧光,就完全证明GFP本身可以发光,无需其它底物或者辅助分子。
将GFP表达到其它生物体这项工作,1994年由两个实验室独立进行:美国哥伦比亚大学做线虫的Marty Chalfie实验室,和加州大学圣迭哥分校、Scripps海洋研究所的两位日裔科学家Inouye和Tsuji。
水母素和GFP都有重要的应用。但水母素仍是荧光酶的一种,它需要荧光素。而GFP蛋白质本身发光,在原理上有重大突破。
Chalfie的文章立即引起轰动,很多生物学研究者纷纷将GFP引入自己的系统。在一个新系统表达GFP就能在《自然》、《科学》上发表文章,其实不过是跟风性质,没有原创性。
纵观整个过程,从1961年到1974年,下村修和约翰森的研究遥遥领先,而很少人注意。如果其他生化学家愿意,他们也可以得到水母素和GFP,技术并不特别难。在1974年以后,特别是八十年代后,后继的工作,很多研究生都很容易做。其中例外是钱永健实验室发现变种出现新颜色,并非显而易见。
研究内容
钱永健是和下村修研究相关的一位重要科学家。他在成像技术中,有两项重要工作都与下村修有一定关系。
第一项是钙染料
1980年钱永健发明检测钙离子浓度的染料分子,1981年改进将染料引入细胞的方法,以后发明更多、更好的染料,被广泛应用。检测钙的方法有三种:选择性电极、水母素、钙染料。在钱永健的钙染料没有出现以前,具有空间检测能力的只有水母素,但当时水母素需要注射到细胞内,应用不方便,而钱永健的染料可以通透到细胞里面去。水母素和钙染料各有优缺点,目前用染料的人多。钱永健还发明了多种染料用于研究其他分子。
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