Presentationstal av Professor Måns Ehrenberg, ledamot av Kungliga Vetenskapsakademien; ledamot av Nobelkommittén för kemi, 10 December 2008

Professor Måns Ehrenberg presenterar Nobelpriset i kemi 2008 i Stockholms Konserthus. Copyright © The Nobel Foundation 2008 Photo: Hans Mehlin

Eders Majestäter, Eders Kungliga Högheter, Mina damer och herrar.

Molekylärbiologisk forskning har från sin tillkomst varit fokuserad på den genetiska informationen i kromosomernas DNA-sekvenser. DNA-forskningen har varit mycket framgångsrik, men DNA-sekvenser ger oss bara en dimension av de mångdimensionella, dynamiska processer som styr organismers beteende, från hur deras molekyler rör sig till deras ekologiska mönster. Upptäckten och utvecklandet av det grönt fluorescerande proteinet (GFP) har radikalt förändrat den vetenskapliga dagordningen. Förbättrade varianter av GFP och GFP-lika proteiner i samklang med högupplösande mikroskop, datorberäkningstekniker och kraftfulla teorier driver nu en vetenskaplig revolution med kvantitativa beskrivningar av komplexa biologiska system i sitt fokus. Nu framträder en tidigare okänd värld av strukturer och dynamiska principer som påverkar den biologiska, medicinska och farmaceutiska forskningens alla delar.

Vår historia om GFP har tre akter: dess upptäckt, dess fluorescenta uttryck i viktiga modellorganismer och utvecklingen av GFP-lika proteiner till kraftfulla genetiska markörer.

Den första akten tog sin början i Japan för femtio år sedan, när Osamu Shimomura studerade det självlysande lilla kräftdjuret Cypridina. Hans framgångsrika arbete förde honom till USA och samarbete med Professor Frank Johnson. De studerade det gröna ljuset från det självlysande, manetlika djuret Aequorea, som fridfullt simmade i Stilla Oceanen utanför Friday Harbor i delstaten Washington. År 1961 gjorde Shimomura den förvånande upptäckten att proteinet aequorin som gör Aequorea självlysande skickar ut blått och inte grönt ljus. Lyckligtvis upptäckte han också det grönt fluorescerande protein vi idag känner som GFP, och kunde till slut förklara det gröna ljuset från Aequorea som resultatet av en strålningslös överföring av aequorinets blåa fotonenergi till GFP, som sedan fluorescerade i grönt. Tack vare Professor Shimomuras upptäckt blev GFP med sina magiska optiska egenskaper framdraget ur sin undangömda tillvaro i Stilla Oceanen och därmed tillgängligt för vetenskaplig skärskådan.

I den andra aktens början fanns det knappast någon som trodde att uttryck av GFP i andra organismer än Aequorea skulle resultera i ett fluorescerande protein. Man ansåg allmänt att GFPs kromofor endast kunde bildas i närvaro av enzymer som bara existerade i Aequorea, men det fanns en GFP-entusiast vid namn Martin Chalfie som hade en annan uppfattning. Han undersökte nervsystemet hos den lilla jordmasken Caenorhabditis elegans och drömde om de underbara experiment man skulle kunna göra, om man bara kunde uttrycka fluorescerande GFP i C. elegans. Med hjälp av en gfp-klon han fått av forskaren Douglas Prasher demonstrerade Chalfie 1993 och 1994 att starkt fluorescerande GFP uttrycktes i både E. coli och C. Elegans. Professor Chalfies resultat underströk inte bara experimentens betydelse för att punktera vetenskapliga fördomar utan blixtbelyste också GFPs framtida roll som universell genetisk markör.

Den tredje akten i vår GFP-historia började 1994 när Roger Tsien förklarade hur GFPs kromofor bildas spontant i närvaro av syre samt skapade en GFP-mutant med blå fluorescens, och därmed visade att punktmutationer i GFPs primärstruktur kan modulera färgen i dess fluorescens. Sedan dess har Roger Tsien försett oss med många nya GFP-varianter. Dessa fluorescerar i regnbågens alla färger, har ökad fotostabilitet och brillians samt kraftigt förkortade tider för kromoforens mognad till sin aktiva form efter proteinveckning. GFP har revolutionerat de biologiska vetenskaperna tack vare Professors Tsiens kreativa skapande av ständigt förbättrade former av GFP och GFP-liknande proteiner.

Professors Shimomura, Chalfie and Tsien:
You are rewarded for the discovery and characterisation of the green fluorescent protein, for first expressing GFP in fluorescent form in important model organisms and for the development of GFP and its homologues to a universal set of genetic tags for protein localisation, protein movement and protein interactions in the cells of all types of organisms.  On behalf of the Royal Swedish Academy of Sciences, I wish to convey to you our warmest congratulations, and I now ask you to step forward to receive the Nobel Prize in Chemistry from the hands of His Majesty the King.