结构生物化学/James C. Wang
James C. Wang是一位生物化学家,曾在哈佛大学和加州大学伯克利分校任教。他发现了DNA拓扑异构酶,这是一种当时新发现的酶,能够将DNA环从一种形式转换为另一种形式。在其发现之后,研究人员和科学家能够研究DNA链和双螺旋是如何彼此传递的。
王出生于中国江苏省,正值中国与日本之间战争和紧张局势时期。虽然他的学校时光不断被打断,但他从母亲那里以及通过自学获得了良好的教育。他在国立台湾大学主修(毕业于)化学工程,毕业后继续从事他热爱的化学工作,担任讲师。他继续深造,并于密苏里大学获得物理化学博士学位。不久之后,他获得了一个职位,在1964年与诺曼·戴维森一起在加州理工学院研究DNA。
在王研究DNA时,他开始质疑为什么分离的DNA环呈负超螺旋。当时,科学家用两种不同的模型来回答这个问题——一种是,因为细胞内外DNA的螺旋结构不同;或者,因为细胞内DNA的独特结构,其中两条互补链被分开。换句话说,第一个模型表明负超螺旋数量的增加与其大小相关,而第二个模型则表明负超螺旋的数量与其大小无关。王决定在相同条件下研究这两个模型,并发现25倍的范围将具有每长度1.5个负螺旋的因子。
在一个偶然的发现中,王将含有感染了大肠杆菌细胞的裂解物的离心管无人看管,2.5小时后回来发现DNA环已松弛。从那次小事件中,王后来发现超螺旋去除活性与DNA连接酶之间没有相关性。“w”蛋白才是去除负超螺旋的蛋白。
20世纪70年代是DNA研究取得突破的时期。詹姆斯·尚普和雷纳托·杜尔贝科在1972年发现小鼠细胞中存在一种活性,可以在镁的存在下松弛负超螺旋和正超螺旋DNA,而在1976年,马丁·盖勒特发现了一种大肠杆菌酶,该酶催化ATP依赖性DNA(DNA旋转酶)。1979年,王将这些酶命名为“拓扑异构酶”,因为它们能够相互转换拓扑异构体。从那里,他还能够证明,如果在DNA中插入一个短的单链环,则可以松弛正超螺旋DNA。
http://www.annualreviews.org/doi/pdf/10.1146/annurev.biochem.78.030107.090101