在炼金术之后:诺贝尔化学奖获得者100年图说:全彩视图本

第94章 1989年度 西德尼·奥尔特曼

　　因发现RNA自身的酶催化功能而荣获1989年诺贝尔化学奖

　　奥尔特曼（美国，1939～）生物化学家。1939年5月7日生于加拿大蒙特利尔，祖籍波兰，犹太血统。二战期间，纳粹德国对犹太民族的残酷杀戮和爱因斯坦都对奥尔特曼的影响很大。中学时代，他的成绩平常，只有物理例外，中学毕业后考入美国麻省理工学院学习物理学，他的理想是成为像爱因斯坦一样的物理学家。但薛定谔（奥地利物理学家，1933年诺贝尔物理学奖得主）的《生命是什么？》以及美国科学家沃森和英国科学家克里克在研究DNA上的成功将他的兴趣引向了生物学。1961年，奥尔特曼到科罗拉多大学改学生物学，1967年获加利福尼亚大学生物学博士学位。1967年至1971年，奥尔特曼先后在美国哈巴托大学和英国剑桥大学任职，1971年后一直就职于美国耶鲁大学。

　　长久以来，生物化学家认为，只有由20余种具有多样性序列的氨基酸组成的蛋白质分子才能组成特定的三维空间结构，从而可能具有催化流行性，即成为酶蛋白。它们可提供催化反应场所，即酶活化中心，而选择性地只允许特定的基质进入；构成酶活化中心骨架的各种氨基酸，其支链官能团则可适度地稳定基质转化成产物。其速度比没有酶催化的情况下快105～1012倍。生物体借助这些分子依序协力催化，而使得各种生化反应得以在室温的环境下顺利完成。

　　20世纪70年代初，生物化学家已提纯上百种酶分子，掌握了数千种具有催化活性的酶分子的特性，而这些具有催化活性的酶分子无一例外是蛋白质。

　　20世纪70年代后期，奥尔特曼和切赫在研究RNA的催化功能时，发现原生动物——四膜虫（Tetrahymena）中所存在一种较大的tRNA，在“修改”为较短的功能性StRNA的过程中并没有蛋白质型态的酶参与裁剪过程，而是由自我准确地切断它中间的一个413核苷，再由其头尾两段接合成终极tRNA。奥尔特曼判明能发挥催化功能的正是这段含413核苷的“插入序列”（IVS），所以四膜虫的tRNA的成熟是自我催化，从而首次提出“RNA可独立具有催化流行性”。

　　奥尔特曼提出RNA分子也可以有生物催化功能，而且可进行催化反应的部位（即活化中心）和被催化而进行反应的部位（即基质），居然可处于同一个RNA分子中，即同一分子的不同部位分别扮演催化者与基质的角色，这在生物化学界引起巨大震撼。因为其结果已经证明RNA不仅是携带遗传信息的分子，还是一种生物催化剂，从而改变了生物学的主要信条，这一发现开创了核酸化学的一个新领域，对地球上生命的起源和发展具有深远的影响。

　　由于奥尔特曼在RNA生物催化功能研究的出色成果，他与切赫共获1989年诺贝尔化学奖，还著有《转移RNA》《转移RNA过程中的酶》《类精朊蛋白质的基因密码》《论生物化学催化作用》等科研著作。