結構生物化學/James C. Wang
James C. Wang是一位生物化學家,曾在哈佛大學和加州大學伯克利分校任教。他發現了DNA拓撲異構酶,這是一種當時新發現的酶,能夠將DNA環從一種形式轉換為另一種形式。在其發現之後,研究人員和科學家能夠研究DNA鏈和雙螺旋是如何彼此傳遞的。
王出生於中國江蘇省,正值中國與日本之間戰爭和緊張局勢時期。雖然他的學校時光不斷被打斷,但他從母親那裡以及透過自學獲得了良好的教育。他在國立臺灣大學主修(畢業於)化學工程,畢業後繼續從事他熱愛的化學工作,擔任講師。他繼續深造,並於密蘇里大學獲得物理化學博士學位。不久之後,他獲得了一個職位,在1964年與諾曼·戴維森一起在加州理工學院研究DNA。
在王研究DNA時,他開始質疑為什麼分離的DNA環呈負超螺旋。當時,科學家用兩種不同的模型來回答這個問題——一種是,因為細胞內外DNA的螺旋結構不同;或者,因為細胞內DNA的獨特結構,其中兩條互補鏈被分開。換句話說,第一個模型表明負超螺旋數量的增加與其大小相關,而第二個模型則表明負超螺旋的數量與其大小無關。王決定在相同條件下研究這兩個模型,並發現25倍的範圍將具有每長度1.5個負螺旋的因子。
在一個偶然的發現中,王將含有感染了大腸桿菌細胞的裂解物的離心管無人看管,2.5小時後回來發現DNA環已鬆弛。從那次小事件中,王后來發現超螺旋去除活性與DNA連線酶之間沒有相關性。“w”蛋白才是去除負超螺旋的蛋白。
20世紀70年代是DNA研究取得突破的時期。詹姆斯·尚普和雷納託·杜爾貝科在1972年發現小鼠細胞中存在一種活性,可以在鎂的存在下鬆弛負超螺旋和正超螺旋DNA,而在1976年,馬丁·蓋勒特發現了一種大腸桿菌酶,該酶催化ATP依賴性DNA(DNA旋轉酶)。1979年,王將這些酶命名為“拓撲異構酶”,因為它們能夠相互轉換拓撲異構體。從那裡,他還能夠證明,如果在DNA中插入一個短的單鏈環,則可以鬆弛正超螺旋DNA。
http://www.annualreviews.org/doi/pdf/10.1146/annurev.biochem.78.030107.090101