《科学世界》:2012年诺奖解读

《科学世界》:2012年诺奖解读

        体细胞重编程、测量和操控单个量子系统、G蛋白偶联受体,3个领域的6位科学家,分享了2012年度科学界的最高荣誉—诺贝尔奖。
        化学奖:G蛋白偶联受体的神奇家族
        当你游览着大自然的美景、闻着醉人的花香、品尝着特色美食的时候,你会感叹人体真神奇,能够感受到如此美妙的世界。为什么呢?也许你会回答是我们体内的视觉细胞、嗅觉细胞、味觉细胞在起作用。那么这些感觉细胞是怎样感受外界信号并发挥作用的呢?你的身体是一个精妙协调的系统,在应对环境中的各种变化时,身体会发生相应的反应,比如心跳加快、肌肉收缩、大汗淋漓、颜面潮红、情绪兴奋等等。是什么能感知环境的变化从而指挥几十亿细胞统一行动呢?是这些细胞上都有的很多微小的受体。2012年诺贝尔化学奖授予了美国科学家罗伯特·莱夫科维茨(Robert J. Lefkowitz)和布赖恩·科比尔卡(Brian K. Kobilka),就是表彰他们在G蛋白偶联受体研究中的贡献。
        莱夫科维茨1943年出生于美国纽约,1966年在美国哥伦比亚大学获得硕士学位,目前担任美国霍华德·休斯医学研究所研究员,并在美国杜克大学医学中心担任詹姆斯·杜克医学教授、生物化学教授。
科比尔卡1955年出生于美国明尼苏达州小瀑布城,1981年在美国耶鲁大学医学院获得硕士学位,目前担任美国斯坦福大学医学院医学教授及清华大学客座教授。
        对G蛋白偶联受体的研究,可追溯到19世纪末对视紫红质的研究。随着对肾上腺素类物质作用的研究,特别是两位诺贝尔奖获得者的一系列创造性的工作,逐渐揭开了G蛋白偶联受体的神秘面纱。当你感到紧张时,你的神经信号和激素使你的全身进入警戒状态。此时血液中的肾上腺素等激素增加,使得心跳加快、血压升高、脏器血管收缩、脑供血增加等等,产生全身的相应变化。起初,科学家们认为这些激素可能是通过作用于神经系统引起上述变化的,但不久便发现,在神经系统已被破坏了的动物体内,肾上腺素仍能起作用。这就说明,这些激素可能直接作用于细胞,而细胞中也一定拥有能识别和接受这些激素信号的物质,即受体。当时的科学家们提出了这个概念后,就开始致力于寻找受体。但是由于受体体积小,又藏在细胞膜内,直到20世纪60年代末,科学家们仍未找到它存在的直接证据,“受体”仍然只是一个概念。肾上腺素等药物肯定对机体发挥了作用,但它究竟是如何起作用的,却还是一个谜。
这时,莱夫科维茨开始了他的科研生涯。此时他刚毕业,梦想着成为一名心脏病专家。当时正值越战,他决定参军报国,入伍后被分配到美国国立卫生研究院(NIH),承担起了寻找受体的课题。
(来源:《科学世界》  作者:北医三院 李子健 张幼怡 韩永建 钱程)
编辑:玉洁