人们一直想在水下能多待会儿,当然在目前情况下是办不到的。但是,鳄鱼却行,这些厚皮的爬行动物在水下可待一小时以上。

鳄鱼在水下呼吸时,二氧化碳在血液中积聚,溶解并形成碳酸氢离子。这些离子和血红蛋白——携氧的红血细胞组分——结合,导致血红蛋白释放出氧分子,使得它们更容易被组织利用。

相比之下,人类的血红蛋白就不能与碳酸氢离子结合,因此人类的血红蛋白也就不能像鳄鱼的血红蛋白那样释放出氧分子。

然而,科学家们还不知道碳酸氢离子和鳄鱼血红蛋白中的氨基酸链的结合部位。为了搞清这一问题,英国剑桥医学研究理事会(MRC)的科米亚马(N · H · Komiyama)和他的同事们利用遗传工程首次合成了人类和鳄鱼的血红蛋白,这二种血红蛋白相同的氨基酸占50~60%。

然后,研究人员将鳄鱼血红蛋白输入到人类血红蛋白中,“直到我们看到这里的氨基酸能够和碳酸氢离子结合为止,”MRC的基约石 · 纳盖(Kiyoshi Nagai)说。他们在研究中发现,这些离子的结合部位是二个氨基酸链——α链和β链。

搞清了上述问题,科学家们创造出了能够结合碳酸氢离子的混合血红蛋白——部分是鳄鱼的,部分是人类的。“我们研制出的这种血红蛋白几乎与人类的血红蛋白一样,”纳盖说。

[孙家明译自Science News,1995年1月21日]