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2012年诺贝尔化学奖授予两位美国科学家:破解G蛋白偶联受体之谜

2012-10-11 09:55 张梦然、张巍巍、高博 科技日报 阅读 0
核心摘要: 2012年诺贝尔化学奖授予美国科学家罗伯特·莱夫科维茨与布赖恩·科比尔卡,表彰他们在G蛋白偶联受体(GPCR)领域的突破性研究。GPCR是细胞膜上的关键受体,参与视觉、嗅觉、情绪调节等生理过程,约40%的药物以其为靶点。莱夫科维茨首次分离出β-肾上腺素受体,科比尔卡则解析了其激活时的三维结构,为药物研发奠定基础。本文回顾了两位科学家的研究历程、获奖反应及中国学者饶毅的精准预言。

2012年诺贝尔化学奖授予美国科学家罗伯特·莱夫科维茨(Robert Lefkowitz)和布赖恩·科比尔卡(Brian Kobilka),以表彰他们在G蛋白偶联受体(GPCR)研究领域的开创性贡献。GPCR是一类位于细胞膜上的重要受体蛋白,负责感知外界信号(如激素、神经递质、光、气味等)并将其传递到细胞内,从而调控多种生理过程。人类基因组中约有1000个基因编码GPCR,它们参与视觉、嗅觉、味觉、情绪调节、免疫反应等几乎所有生命活动。此外,约40%的现代药物以GPCR为靶点,因此理解其工作机制对药物研发至关重要。

罗伯特·莱夫科维茨1943年出生于纽约,1966年获得哥伦比亚大学硕士学位,现任霍华德·休斯医学研究所研究员及杜克大学医学中心教授。早在1986年,他成功从细胞中分离出β-肾上腺素受体(一种GPCR),并阐明了其初级结构,为后续研究奠定了基础。布赖恩·科比尔卡1955年出生于明尼苏达州,1981年获得耶鲁大学医学院硕士学位,现任斯坦福大学医学院教授。他采用创造性方法从人类基因组中分离出编码β-肾上腺素受体的基因,并发现该受体与视网膜中的感光受体结构相似,从而揭示了GPCR家族的共同特征。2011年,科比尔卡团队利用X射线晶体学技术,首次捕捉到β-肾上腺素受体被激素激活并向细胞发送信号的瞬间结构,这一成果被誉为结构生物学的里程碑,发表于《自然》杂志。

两位科学家的研究不仅解开了细胞感知环境的谜题,还推动了靶向GPCR的药物开发。莱夫科维茨在获奖后幽默地表示:“看来我得推迟今天的理发计划了。”科比尔卡则因凌晨接到获奖电话而一度难以置信。值得一提的是,科比尔卡于2012年4月受聘为清华大学客座教授,与中国学术界有着密切联系。北京大学教授饶毅曾于半年前在《北大校刊》上精准预测该奖项归属,指出GPCR研究几乎必然获得诺贝尔奖。

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