美两科学家获化学诺奖 他们发现细胞也有“眼睛”

　　●罗伯特·莱夫科维茨1943年在美国出生，1966年在哥伦比亚大学获得医学博士学位，现任美国霍华德·休斯医学研究所和杜克大学医学中心医学和生物化学教授。

　　●布赖恩·科比尔卡1955年在美国出生，1981年在耶鲁大学获得医学博士学位，现任斯坦福大学医学院医学以及分子和细胞生理学教授。

　　长江商报消息 美国人罗伯特·J·莱夫科维茨和布赖恩·K·科比尔卡因为对蛋白受体的研究而获得2012年度诺贝尔化学奖。

　　诺贝尔化学奖评审委员会认定，两名获奖者对G蛋白偶联受体的研究所获成果具有“奠基意义”，揭示了这一类重要受体发挥作用的内在机理。受体相当于细胞的“眼睛”。

　　罗伯特·莱夫科维茨，现任美国霍华德·休斯医学研究所和杜克大学医学中心医学和生物化学教授。

　　布赖恩·科比尔卡，现任斯坦福大学医学院医学以及分子和细胞生理学教授。

　　受体让细胞感知所处环境

　　罗伯特·莱夫科维茨1943年在美国出生，他及其同事的获奖研究始于1968年，针对生物细胞“感知”周围环境的能力，试图解密肾上腺素之类激素物质促生血压升高和心跳加快等生理反应的机理。

　　这以前，科学界推测，细胞表面包含某种激素“受体”。在莱夫科维茨的实验室内，研究人员把一种碘同位素附着到多种激素物质上，借助同位素的辐射性状追踪以至揭示多种激素受体，包括β肾上腺素受体。

　　他的研究小组最终在细胞壁内分离出β肾上腺素受体，继而对这种受体发挥作用的机理形成了初步认识。

　　依照现有理解，人体包含数以10亿计个细胞，由这些细胞构成一个相互作用、精细调适的系统，而每个细胞都包含细小的受体。受体的作用，是让细胞感知所处环境，进而调整并适应环境。

　　科学家发现蛋白受体

　　布赖恩·科比尔卡1955年在美国出生，他二十世纪80年代加入莱夫科维茨的研究小组，接受一项挑战，即在人类染色体基因组中确定为β肾上腺素受体“编码”的特定基因。

　　在包含浩瀚信息的人体基因组中，科比尔卡以创新方式实现了这一目标。

　　后续研究中，借助对与β肾上腺素受体相关基因的分析，研究人员发现这种受体与促使眼睛具备捕捉光线能力的受体相似。他们意识到，存在一整类受体，不仅形似，发挥作用的机理相同。

　　这类受体如今名为G蛋白偶联受体。

　　半数药物借蛋白受体起作用

　　诺奖评审委员会在向媒体发布的新闻稿中介绍，大约1000种基因为G蛋白偶联受体“编码”，与人体对光线、味觉和气味的感知以及肾上腺素、组胺、多巴胺和血清素等物质相关。

　　评审委员会说，现有所有药物中，大约半数借助G蛋白偶联受体发挥效用。

　　2011年，科比尔卡实现一项新突破：他主持的研究小组捕捉到β肾上腺素受体的画面，恰逢它由某一种激素激化、向细胞发出“信号”的瞬间。评审委员会说，这一画面，集几十年研究成果为一体，是“分子层面的杰作”。

　　与莱夫科维茨和科比尔卡的学历以及两人的研究历程吻合，本年度诺贝尔化学奖获奖成果似乎与诺贝尔生理学或医学奖有某种“渗透”，无法界定包含更多化学因素还是更多医学因素。

　　提示

　　当你感到惊慌失措时，你的神经信号和激素使整个身体进入警戒状态。肾上腺向血管中释放激素，很快全身的细胞都感觉到有事情发生——而它们感受激素的最重要方式就是通过G蛋白偶联受体。

　　脑：神经信号警告身体各部位，释放激素激活肾上腺。

　　心脏：肾上腺素和去甲肾上腺素使心率加速。

　　眼：瞳孔放大，视野变窄。

　　肾上腺髓质：产生和分泌肾上腺素和去甲肾上腺素。

　　肺：支气管扩张，让更多空气可以入肺。呼吸频率加快。

　　肌肉组织：进入肌肉的血量增加，肌肉收缩。

　　肾上腺皮质：产生和分泌皮质醇。

　　肝脏：糖原分解，将糖释放到血液中。

　　脂肪细胞：释放脂肪酸到血液中。

　　肠胃：流入消化系统的血量减少。

　　激素分子结合到G蛋白偶联受体上时，会触发一连串的反应。

　　1、激素和受体结合。

　　2、受体改变形状。细胞内，G蛋白和受体结合，被激活。

　　3、已经激活的G蛋白碎成两半，α亚基将启动一系列反应，改变细胞的代谢模式。

　　4、一个新的G蛋白结合在受体上，在外面的激素离开之前，一个受体可以激活上百个G蛋白。

　　除了激素之外，光、嗅觉、味觉、组胺、多巴胺、五羟色胺发挥作用都与G蛋白偶联受体相关。（组胺与人类的炎症和过敏反应有关，而多巴胺和五羟色胺与人类的幸福感有密切关系。）