他们发现细胞内的“交通规则”(扬州晚报)

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■核心提示■ 瑞典卡罗琳医学院7日宣布,把2013年诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家罗思曼、谢克曼以及德国科学家祖德霍夫,以表彰他们发现细胞的囊泡运输调控机制。 3人专注于囊泡运输调控机制研究,揭示了细胞如何实现激素、酶等关键物质的精确、适时投放。诺贝尔奖评选委员会秘书长汉松希望,囊泡运输调控机制的进一步研究能推动药物研发,帮助治疗癫痫、糖尿病和其他代谢疾病。 1 有何发现 囊泡就像细胞里的公交车 揭晓今年诺贝尔生理学或医学奖的发布会按惯例在卡罗琳医学院“诺贝尔大厅”举行。当地时间11时30分(北京时间17时30分),诺贝尔奖评选委员会秘书长汉松走上“诺贝尔大厅”演讲台,宣布诺贝尔生理学或医学奖获奖者姓名和获奖原因。 美国科学家罗思曼、谢克曼和德国科学家祖德霍夫分享奖项。诺贝尔奖评选委员会在声明中说,他们的研究成果解答了细胞如何组织传输,谢克曼发现了能够控制细胞传输系统不同方面的三类基因,从基因层面上为了解细胞中囊泡运输的严格管理机制提供了新线索;罗思曼20世纪90年代发现一种蛋白质复合物,可令囊泡基座与目标细胞膜融合;基于前两位美国科学家的研究,祖德霍夫发现并解释了囊泡如何在指令下精确释放内部物质。 声明说:“这些发现对我们理解细胞内外物质适时精准投放产生了重要影响。” 汉松说:“设想一下,无数人走在广阔的大街上,他们怎么找到正确的道路,公交车又会在哪里停下,打开门让这些人下车?细胞内存在同样问题,即找到不同细胞器间的正确道路并(让搭载的物质)出来、进入到细胞表面。” 2 有何影响 有助治疗糖尿病等代谢疾病 细胞生命活动依赖于细胞内运输系统。所谓囊泡运输调控机制,是指某些分子与物质不能直接穿过细胞膜,而是依赖围绕在细胞膜周围的囊泡传递运输。囊泡通过与目标细胞膜融合,在神经细胞指令下可精确控制荷尔蒙、生物酶、神经递质等分子传递的恰当时间与位置。例如,对控制血糖具有重要作用的胰岛素,正是借由囊泡精确传递并最终释放在血液中。 若囊泡运输系统发生病变,细胞运输机制随即不能正常运转,可能导致神经系统病变、糖尿病以及免疫紊乱等严重后果。诺贝尔奖评选委员会在声明中说,“没有囊泡运输的精确组织,细胞将陷入混乱状态”。 诺贝尔奖评选委员会说,这一机制的发现帮助研究人员更好地了解了多种疾病,包括糖尿病和免疫系统紊乱。汉松希望,囊泡运输调控机制的研究能继续推动药物研发,治疗人体代谢缺陷等疾病。 3 奖金不变 120万美元3获奖者平分 诺贝尔奖评选委员会说,三位获奖者的研究成果揭示了细胞如何在准确的时间将其内部物质传输至准确的位置,揭示出细胞生理学的一个基本过程。 今年诺贝尔生理学或医学奖奖金共800万瑞典克朗(约合120万美元),获奖的三位科学家将平分奖金。 诺贝尔生理学或医学奖揭晓拉开了今年“诺贝尔周”的序幕。未来一周内,物理学奖、化学奖等奖项将陆续揭晓。 4 获奖反应 美国获奖者凌晨1点接到电话 罗思曼现年62岁,是美国耶鲁大学教授;谢克曼64岁,在加利福尼亚大学伯克利分校任教;祖德霍夫57岁,2008年加入美国斯坦福大学。 罗思曼和谢克曼2002年因囊泡运输调控机制研究获得拉斯克基础医学研究奖,祖德霍夫2013年摘得拉斯克奖。这一奖项的获得者先前多次荣获诺贝尔生理学或医学奖。 谢克曼凌晨1点在加利福尼亚的家中接到评选委员会电话。“我没想到,也没能说出什么讲究话,”他说,“我能说的是,‘天啊!’就是这样。” 谢克曼说,他刚从德国返回,还在倒时差。囊泡运输调控机制的研究改变了他的一生,诺奖可谓对他和他研究团队的重要认可。 “我打电话给实验室管理员,要他买几瓶香槟,我要和实验室一起庆祝,”他说。 同样获奖的罗思曼告诉美联社记者,研究成果绝非一蹴而就,大多耗时数年,乃至数十年。被问及获奖会否影响他的工作和科研经费,罗思曼回答:“不知道,这是个新情况。” (新华社供本报特稿) 图解细胞囊泡 交通运行与调节机制 图1:身体中的每个细胞都拥有复杂的结构。不同的功能被分隔在不同的细胞器中。细胞中产生的分子被封装在囊泡中,在特定的时间运送到细胞内或者细胞外准确的位置。 图2:谢克曼发现了编码调节囊泡运输关键蛋白的基因。通过检测囊泡运输被打乱了的基因突变酵母个体,他发现了控制将囊泡转运到不同细胞器以及细胞表面的基因。 图3:罗斯曼发现了一个蛋白复合物,这个复合物可以使囊泡融合到相应的目的内膜系统或者细胞膜中去。囊泡上的蛋白会结合到目的内膜的特意补体蛋白,确保囊泡正确融合,并使运输的分子传递到正确位置。 图4:苏德霍夫研究的是大脑中的信号如何从一个神经细胞传输到另一个,以及钙离子是如何调控这一过程的。他发现了细胞是怎么感知钙离子,并将此信号转换成囊泡融合过程的分子途径,从而解释时间精度是如何实现,以及囊泡是如何被信号调控而释放。 |