新闻 > 国际新闻 > 正文

诺贝尔/两美科学家膺化学奖 解细胞谜团 开发无数新药

《诺贝尔奖》人体由数十万亿个细胞组成,各司其职,如何协调运作是个神奇谜团。今年诺贝尔化学奖的美国得主莱夫科维茨(Robert Lefkowitz...


《诺贝尔奖》人体由数十万亿个细胞组成,各司其职,如何协调运作是个神奇谜团。今年诺贝尔化学奖的美国得主莱夫科维茨(Robert Lefkowitz)和科比尔卡(Brian Kobilka),发现细胞接收讯息的重要把关者,为解开谜团完成一大块拼图,亦为改善和开发新药物带来重大贡献,有助研究治癌药物。

诺贝尔奖评审团昨天(周三)宣布来自美国的莱夫科维茨和科比尔卡,因G蛋白偶联受体(G-protein-coupled receptor,简称GPCR)研究获奖。评审团指人体约有1,000种GPCR,包括肾上腺素、多巴胺、血清素、光线、味道和气味的受体,多数生理过程都离不开GPCR,约半数药物都是经这受体发挥作用,「了解GPCR因此造福人类殊高」。

 

G蛋白启动细胞「通风报信」

受体是细胞表面的感应器,也可说是科学界的百年谜团。科学家19世纪末用动物造肾上腺素实验时,发现就算令动物的神经系统瘫痪,动物仍受影响,心跳血压升高,瞳孔放大,因而推断细胞表面一定有某种感应化学物质的受体,但一直也找不到,也无法明白外界讯息是如何穿过细胞壁,令细胞内部各部份作出反应。
1968年时仍是个25岁小伙子的莱夫科维茨,在美国国家卫生研究院接下寻找受体这不可能任务。他在多种荷尔蒙内添加放射碘,让荷尔蒙附上细胞表面时,受体亦沾上放射碘,令神秘的受体无所遁形,两年后开始有突破,陆续发现多种受体,包括β肾上腺素受体 ​​。
莱夫科维茨一举成名后,获挖角到杜克大学,有自己的研究团队,1980年代招揽到比他年轻12年的得力助手科比尔卡,要他找β肾上腺素受体 ​​的基因。科比尔卡不负所托,更发现β肾上腺素受体 ​​的结构,是与视网膜感应光线的受体视紫红质相同。
当时生化界已发现G蛋白,在细胞内担当信差角色,当细胞受体受到荷尔蒙等外来物质刺激,发出讯号,G蛋白就会启动,在细胞内通风报信,激发连锁反应改变细胞的新陈代谢。

 

生物细胞如何回应外来刺激

莱夫科维茨知道β肾上腺素受体 ​​和视紫红质结构相同,也知道两种受体都与G蛋白产生作用,另有30多种其他受体已知与G蛋白相关,他因此灵机一触,推断出这些受体属同一家族,结构和功能一样,都与G蛋白产生作用。
在这高呼「我发现了!」的一刻后,谜团答案的拼图一块块加上,科学家逐渐发现1,000种GPCR,亦掌握它们是如何运作。科比尔卡去年拍得受体将细胞外荷尔蒙讯号传到细胞内G蛋白一刻的影像。
英国生物学会行政总裁唐斯,赞赏两名得奖者的贡献,「他们的突破性成果,涉及遗传学和生物化学,令我们对现代药理学、以至生物不同部份细胞如何回应外来刺激的了解,都奠下重要基础」。美联社/路透社

 

今年诺奖颁发

医学奖得主:日本科学家山中伸弥及英国科学家格登(John Gurdon)
表扬他们对细胞和生物发育的了解带来革性命改变物理学奖得主:法国科学家阿罗什(Serge Haroche)和美国科学家瓦因兰(David Wineland)表扬两人在量子物理学上的突破性研究化学奖得主:美国科学家莱夫科维茨(Robert Lefkowitz)和科比尔卡(Brian Kobilka)表扬两人对G蛋白偶联受体的研究  



美国科学家科比尔卡(Brian Kobilka)
面包烘焙房当实验室





「我以为那只是开玩笑,很难以置信,我还有点半梦半醒。」在睡梦中被吵醒得知获奖的科比尔卡说︰「诺贝尔委员会委员逐一祝贺我,我相信用意是要我相信得奖。若只有一人,那可能是恶作剧,但由5名操瑞典口音的人祝贺你,就不是开玩笑。」
这也难怪,因为他早在两天前的凌晨就收过「得奖电话」,相信是朋友的恶作剧。对于今次真的获奖,他既惊且喜,表明会把部份奖金用作退休,部份留给孩子。

1955年在美国出世的科比尔卡,在明尼苏达大学生物及化学系毕业,再在耶鲁大学攻读医学博士,现时是史丹福大学医学院教授,专攻分子和细胞生理学,也是生物科技公司ConfometRx创办人,专攻G蛋白偶联受体。
来自面包师傅家庭的他,钟情生物及化学,曾将父亲的烘焙房当成实验室进行研究。他为人谦虚低调,羞涩古肃,很害怕面对传媒和公众。他与马来西亚华裔妻子田桐荪(Tong Sun Thian,译音)育有两子。


 

美国科学家莱夫科维茨(Robert Lefkowitz)
研究受体获逾60奖

 



「我睡得很沉,我听不到电话响,我戴着耳塞睡觉,太太用肘撞醒我说:『是你的电话。』当我得知获奖,我感到非常震惊和惊讶。」69岁的莱夫科维茨对得奖感到怪怪的,并说「本来我今天想去剪发,看来要押后了」。
当被问到如何使用这笔奖金时,莱夫科维茨茫然不知,「我还是首次拥有这么多钱,我要跟科比尔卡分享逾100万美元,我真的不知怎生使用」。

1943年出世的莱夫科维茨,是犹太人,自小爱看书,包括医学小说和侦探小说,但在小学时已立志做医生,这可能与父亲患有心脏病有关。他在哥伦比亚大学读医科时,成绩已名列前茅,之后他在国家卫生研究所当了两年研究员,遂改变志向,全心投入研究受体的研究。
他现时是杜克大学的生物医学和生物化学系教授,由于对G蛋白偶联受体的研究有很大贡献,迄今获得逾60个奖项,包括2007年邵逸夫奖生命科学与医学奖、美国国家科学奖章。




控制G蛋白可治癌



香港理工大学研究生物医学纺织的助理教授徐宗宪形容,G蛋白就像细胞内传递信息的信差,如果G蛋白失调,过多或过少都会令细胞表现不正常,引起疾病,控制G蛋白的受体因而成为一种重要药理。

 

「中途截信」

他举例说,很多癌症都涉及G蛋白太活跃,令细胞恶性生长,很多治癌药物都是阻止GPCR发挥作用,「中途截信」,以减少G蛋白活动和减慢癌细胞生长。同样,医治高血压和心脏衰竭的β阻断剂、医治过敏症的H1拮抗剂、医治胃溃疡的H2拮抗剂和治疗精神分裂的多巴胺拮抗剂,都​​涉及GPCR。诺贝尔化学奖评审团主席利丁说:「明白这些受体是什么样子和如何运作,为我们提供工具去制造更好和更少副作用的药物。」本报记者/路透社

 

G蛋白偶联受体被荷尔蒙激活示意图

 

 













责任编辑: 吴量  来源:苹果日报 转载请注明作者、出处並保持完整。

本文网址:https://www.aboluowang.com/2012/1011/263446.html