2008

1. 2008 Roger Y. Tsien Osamu Shimomura Martin Chalfie The Nobel Prize in Chemistry 2008 was awarded jointly to Osamu Shimomura, Martin Chalfie and Roger Y. Tsien "for the discovery and development of the green fluorescent protein, GFP".

2. 1928, Kyoto, Japán • 16 évesen túlélte Nagasaki bombázását • Gyógyszerészetet (BSc) majd szerveskémiát (MSc, PhD) tanult Japánban • 1960-tól a Princeton egyetemen az Auquorea Victoria medúza biolumineszenciájáért felelős fehérjéket kereste, és meg is találta: aequorin (blue luminescent protein) és GFP (green fluorescent protein) • több tonna medúzát dolgozott fel • 1972, GFP kromofór csoportjának jellemzése (nem kofaktor, hanem a fehérje egy részlete) • 1995, aequorin szerkezetének meghatározás Osamu Shimomura

3. 1947, Chicago, USA • Biokémiát tanult a Harvard egyetemen (PhD) • 1982-től a Columbia Egyetemen a C. elegans férgek érintésérzékelésével foglalkozik • 1992: Douglas Prascher izolálta a gfpcDNS-ét • 1992-ben sikeresen klónozzák E. coli-ba és C.elegans-ba a gfp gént, és a fehérje fluoreszkált • 1994: Green Fluorescent Protein as a Marker for Gene Expression, Science • recGFP: fehérje-interakció vizsgálatott tette lehetővé • unstable GFP: fehérje degradáció tanulmányozása Martin Chalfie

4. 1952, New York, USA • Harvard egyetemen fizika-kémia szakos, majd Cambridge-ben doktorizik fiziológiából • 1994: kimutatta, hogy a GFP kromofór csoportja oxigén hatására spontán kialakul • A GFP fluoreszcenciájának optimálásával foglalkozik különböző mutánsokat hozva létre • 2002: DsRED (red fluorescent protein) felfedezése és jellemzése • 2002- monomer DsRED alapján különböző színű fehérjék előállítása • 2010: SOG (singlet oxigene generator protein) elektromikroszkópos jelölésnél használható Roger Y. Tsien

5. Aequorin Fotoprotein • 22 kDa apoprotein (191 aminosav) • luciferin prosztetikus csoport Mechanizmus: • Ca2+ kötés hatására konformációs változás, a luciferin oxidálódik, majd a legerjesztődés során fényt bocsát ki PDB: 1EJ3 Ca2+ Coelenteramide + hn(469 nm) Coelenterazine Coelenteramide*

6. Aequorin Felhasználás • sejtes Ca2+ szint mérés • a klónozott sejtek csak az apoproteint képesek előállítani, a luciferint külön kell a mintához adni Előnyök • nincs autofluoreszcencia • nem zavarja a sejtműködést Hátrány • a luciferint folyamatosan kell adagolni, és az oxidálódott forma nem nyerhető vissza PDB: 1EJ3

7. Vad típusú GFP Fluoreszcens fehérje (nem fotoprotein) • 27 kDa (238 aminosav) • nincs benne kofaktor, prosztetikus csoport • a fehérje tartalmazza a kromofór csoportot Mechanizmus • gerjesztő hullámhossz: 395 nm és 475 nm (UV,V) • emisszió: 509 nm (zöld) PDB: 1EMA

8. Vad típusú GFP Előnyök: • monomer formában aktív • nem kell hozzáadni kofaktorokat • nem invazív a detektálása • fúziósfehérjeként is alkalmazható, a fúziós partner megtartja a funkcióját • örökíthető Hátrányok: • a szövetek nem átlátszóak a zöld fényre nézve • nem elég intenzív a fénye • pH és só érzékeny • nem elég stabil szobahőn PDB: 1EMA

9. GFP kromofór csoport p- hidroxibenzilidénimidazolidinon

10. GFP kromofór csoport 11 szálas béta-hordó szerkezet PDB: 1EMA

11. Tovább fejlesztett GFP-k S65T: intenzívebb fluoreszcencia, nagyobb fotostabilitás, eltolódott gerjesztési hullámhossz F64L: nagyobb termostabilitás Y66W, Y66H: kék szín T203Y: sárgás szín A206K: dimerizáció megakadályozása

12. Tovább fejlesztett GFP-k Korallok színéért felelős kromofór csoport hasonlít a GFP kromofórhoz. DsRed fehérje • tertramer • mutációkkal monomerré alakítható GFP DsRed

13. Tovább fejlesztett GFP-k

14. Fluoreszcens fehérjék felhasználása Génexpressziós szint és fehérjelokalizáció követése in vivo Douglas Prascher 1992-ben sikeresen klónozta a gfp gént.

15. Fluoreszcens fehérjék felhasználása Génexpressziós szint és fehérjelokalizáció követése in vivo • Promóter régióhoz kapcsolva a fehérje kifejeződés időpontjáról és helyéről ad információt • Egy célfehérjéhez kötve annak útjáról és élethosszáról ad számot

16. Fluoreszcens fehérjék felhasználása Fehérje-fehérje interakciók vizsgálata Cameleon konstrukció FRET: Fluoreszcens / Förster Rezonancia Energia Transzfer

17. Fluoreszcens fehérjék felhasználása Fehérje-fehérje interakciók vizsgálata • Cameleon konstrukció • Hosszú távú, folyamatos Ca2+ szint detektálás • Összetett szöveti környezetben is precízen alkalmazható • Bármilyen neuron aktivitásmérésére használható Calcium transients in the pharyngeal muscle of an intact Caenorhabditis elegans

18. Fluoreszcens fehérjék felhasználása Fehérje-fehérje interakciók vizsgálata Csak abban a sejtben lesz fluoreszcens jel, ahol a két fehérje találkozik egymással.

19. Fluoreszcens fehérjék felhasználása Sejtciklus jelzése YFP és mCherry jelölőkkel Zöld: mitózis; Piros: köztesfázis (interphase)

20. Fluoreszcens fehérjék felhasználása Jóindulatú és rosszindulatú tumorok elkülönítése Jóindulatú daganat Rosszindulatú daganat

21. Fluoreszcens fehérjék felhasználása

22. Brainbow Nature, 2007

23. Felhasznált irodalom • www.nobelprize.org • www.wikipedia.org

24. 2010 Richard F. Heck Ei-ichi Negishi Akira Suzuki The Nobel Prize in Chemistry 2010 was awarded jointly to Richard F. Heck, Ei-ichi Negishi and Akira Suzuki "for palladium-catalyzed cross couplings in organic synthesis".

25. 2009 Thomas A. Steitz Ada E. Yonath Venkatraman Ramakrishnan The Nobel Prize in Chemistry 2009 was awarded jointly to Venkatraman Ramakrishnan, Thomas A. Steitz and Ada E. Yonath "for studies of the structure and function of the ribosome".

26. 2008 Roger Y. Tsien Osamu Shimomura Martin Chalfie The Nobel Prize in Chemistry 2008 was awarded jointly to Osamu Shimomura, Martin Chalfie and Roger Y. Tsien "for the discovery and development of the green fluorescent protein, GFP".

27. 2007 Gerhard Ertl The Nobel Prize in Chemistry 2007 was awarded to Gerhard Ertl "for his studies of chemical processes on solid surfaces".

28. 2006 Roger D. Kornberg The Nobel Prize in Chemistry 2006 was awarded to Roger D. Kornberg "for his studies of the molecular basis of eukaryotic transcription".

29. 2005 Richard R. Schrock Yves Chauvin Robert H. Grubbs The Nobel Prize in Chemistry 2005 was awarded jointly to Yves Chauvin, Robert H. Grubbs and Richard R. Schrock "for the development of the metathesis method in organic synthesis".

30. 2004 Aaron Ciechanover Avram Hershko Irwin Rose The Nobel Prize in Chemistry 2004 was awarded jointly to Aaron Ciechanover, Avram Hershko and Irwin Rose "for the discovery of ubiquitin-mediated protein degradation".

31. 2003 Roderick MacKinnon Peter Agre The Nobel Prize in Chemistry 2003 was awarded "for discoveries concerning channels in cell membranes" jointly with one half to Peter Agre "for the discovery of water channels" and with one half to Roderick MacKinnon "for structural and mechanistic studies of ion channels".

32. 2002 John B. Fenn Koichi Tanaka Kurt Wüthrich The Nobel Prize in Chemistry 2002 was awarded "for the development of methods for identification and structure analyses of biological macromolecules" with one half jointly to John B. Fenn and Koichi Tanaka "for their development of soft desorption ionisation methods for mass spectrometric analyses of biological macromolecules" and the other half to Kurt Wüthrich "for his development of nuclear magnetic resonance spectroscopy for determining the three-dimensional structure of biological macromolecules in solution".

33. 2001 William S. Knowles Ryoji Noyori K. Barry Sharpless The Nobel Prize in Chemistry 2001 was divided, one half jointly to William S. Knowles and Ryoji Noyori "for their work on chirally catalysed hydrogenation reactions" and the other half to K. Barry Sharpless "for his work on chirally catalysed oxidation reactions"

34. 2000 Alan J. Heeger Alan G. MacDiarmid Hideki Shirakawa The Nobel Prize in Chemistry 2000 was awarded jointly to Alan J. Heeger, Alan G. MacDiarmid and Hideki Shirakawa "for the discovery and development of conductive polymers".

35. 1999 Ahmed H. Zewail The Nobel Prize in Chemistry 1999 was awarded to Ahmed Zewail "for his studies of the transition states of chemical reactions using femtosecond spectroscopy".