Kimikako Nobel saria, proteina berde fluoreszentearen aurkikuntzari eta aplikazioei

Proteina berde fluoreszentea (GFP) 1962an ikusi zuten lehenengo aldiz Aequorea victoria marmokan . Ordutik, proteina oso interesgarria da zientzialarientzat, saiakuntza askotarako oso baliagarria baita. Esaterako, tumoreen hazkuntza eta Alzheimer gaixotasunaren garuneko garapena beha daiteke hari esker, besteak beste. Zehazki, zeluletan gertatzen diren erreakzio kimikoen nondik norakoak jakiteko erabil daiteke proteina hori. Horretarako, zientzialariari interesatzen zaion molekulara atxikitzen da proteina, eta kanpotik datorren argia xurgatzean fluoreszentzia igortzen du. Horrela, ikusi nahi duen molekula begi-bistan geratzen zaio zientzialariari.

Marmokaren argia

Osamu Shimomurak Aequorea victoria marmokaren biolumineszentziaren azterketan oinarritu du bere ikerketa betidanik. Animalia horrek berezko argia sortzeko gaitasuna du, eta hain zuzen ere, marmoka horrek sortzen duen argi berdea ikertu nahi izan du Shimomurak. Horretarako, animalia horren GFP proteina fluoreszentea isolatu zuen, eta ikusi zuen marmokaren kanpoaldeko unbrelak kaltzio-ioiak askatzen zituela, eta horiek aequorin izeneko proteinari atxikitzean argi urdina igortzen zela.

GFP proteinak 238 aminoazido ditu, eta horietako hiruk (Ser65-Tyr66-Gly67) beren artean erreakzionatu eta kromoforo berezi bat ematen dute. GFP proteinak kromoforo berezi hori zuela ikusi zuen Shimomurak; argia absorbatzen eta igortzen zuen atomo-talde bat, alegia. Argi ultramoreak edo urdinak GFParen kromoforo horren aurka talka egitean, argiaren energia xurgatzen du, hau da, kitzikatu egiten da. Jarraian, kromoforoak energia hori askatu egiten du, eta, orduan, argi berdea igortzen du. Beraz, Aequorea victoria marmokan, GFParen kromoforoak argi urdina argi berde bilakatzen du. Horregatik igortzen dute kolore ezberdina bi proteina horiek.

Aipagarriena hau da: GFP proteinak ez du bestelako osagairik behar distira egiteko, nahikoa da argi ultramorearekin edo urdinarekin irradiatzea. Aekuorinak eta bestelako biolumineszentzia-proteinek, ordea, energia osagarria emango dieten molekulak behar dituzte.

Ikerketa horien ondoren, Chalfie estatubatuarrak proposatu zuen GFP proteina prozesu oso baten gene aktibatzaileari ezartzea, proteina aktibatzaile horrek abiarazitako prozesuak behatzeko. Izan ere, argi berdeak prozesu horiek guztiak argituko lituzke.

Azkenik, Roger. Y Tsien -ek erreakzio-mekanismoa aztertu zuen, eta ikusi zuen oinarrizko hiru aminoazido horiek ordezkatuz gero proteina horrek espektroaren beste eremuetako argia ere xurgatzen eta igortzen zuela. Zenbait aminoazido-elkarketa egin ostean, GFP proteinak ziana, urdina eta horia igortzen zituela ikusi zuen ikertzaile estatubatuarrak. Horren harira, gaur egun, proteinak kolore ezberdinekin marka ditzakete ikertzaileek, haien arteko elkarrekintzak aztertzeko, besteak beste.