Page 7 - Science Focus (issue 15)

Emerald

from the Sea –

Green Fluorescent Protein

來自海洋的綠寶石 —

綠色螢光蛋白

By Yasine Malki 馬建生

然而，要取出這些器官
並研究它們的運作原理在當時是
極具挑戰性的。下村嘗試了在不同條件下
使用各種的提取方法，但亦無濟於事。

1961 年的一個夏日午後，下村測試了酸鹼度對水
晶水母生物光的影響。可是酸鹼值的變化僅引發微弱的光
如果你想研究與癌症、衰老或腦 暈，但那不是他想尋找的強烈光芒。正當他收拾實驗用品
退化症相關的重要蛋白質，又或者如果你想 準備下班前，他把實驗失敗後的殘餘物倒進水槽裡，然後
了解大腦神經的發育 ...... 你會想到水母嗎？ 看到水槽裡出現了「明亮的藍色閃光」[2]。他意識到水槽

大多數人會說：「沒可能吧！這跟水母又有什麼 裡含有從他魚缸中排出的海水，這意味著海水中的某種物
關係呢？」 質能使殘餘物發光。
他的研究因而取得了重大的進展：在測試海水裡的每
在某種程度上這是正確的，水母與人類極為不同，而
且不會受我們大部份的疾病影響。 一種成分後，他發現鈣是令水晶水母發出生物光的關鍵因
素。從那裡開始，他逐步發現發光物質為單一蛋白質，他稱
可是它們確實擁有一個獨特的特徵 — 它們能發出生物 之為「aequorin」（譯作水母發光蛋白或水母素）[2] — 發
光 。科學家對此沉醉了幾十年：到底是水母體內的甚麼物 出藍光的蛋白質。
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質使其發光呢？
但是，這還沒有解釋為什麼水母會發綠光。那時下村假
這是一個關於海洋生物學及有機化學家 — 下村脩 設還有另一種蛋白質與水母發光蛋白共存，負責吸收較高
（Osamu Shimomura）的故事。他與同事花了十九個夏 能量的藍光，並把它轉化為較低能量的綠光。進一步的實
天在華盛頓的星期五港，收集了數以百萬隻水晶水母 — 驗證明他的理論是正確的。他篩選了很多物質，發現綠光
維多利亞多管發光水母（ Aequorea victoria）[1]。這些 來自一種相當小但重要的蛋白質 — 綠色螢光蛋白（green
水母的「傘」內有一些環狀器官，能夠產生綠色的生物光。 fluorescent protein，簡稱 GFP）[3]。

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