Медицинский «Нобель» по химии

Лауреатами Нобелевской премии по химии стали профессора медицины из США, Роберт Лефковиц и Брайан Кобилка. Комитет отметил их работы по изучению рецепторов, сопряженных с G-белком.

«Человеческое тело – это точно настроенный механизм, работа которого определяется взаимодействием миллиардов клеток. Каждая клетка снабжена мельчайшими рецепторами, с помощью которых она «чувствует» окружающую среду. Обрабатывая их сигналы, она адаптируется к меняющимся условиям. Роберт Лефковиц и Брайан Кобилка совершили основополагающие открытия, объяснившие, как работает один из важных классов этих рецепторов – рецепторы, сопряженные с G-белком, – говорится в сообщении Нобелевского комитета. – В течение длительного времени для ученых оставалось загадкой, как клетки «осязают» окружающую их среду. Было известно, что такие гормоны, как адреналин, производят поразительные изменения – растет кровяное давление, сердце начинает биться чаще.

Соответственно, ученые предполагали, что поверхность клеток снабжена неким датчиком, принимающим сигнал от гормонов. Но из чего состояли эти рецепторы и как они работали, выяснить не удавалось.

Лефковиц в 1968 начал использовать явление радиоактивности, чтобы напасть на след клеточных рецепторов. Он метил различные гормоны радиоактивным изотопом йода и, таким образом, следил за их передвижением. Так ему удалось найти на поверхности клеток несколько рецепторов и среди них – адреналиновый β-адренорецептор. Группа ученых под его руководством смогла выделить рецептор из клеточной стенки и получить первое представление о том, как он работает.

Первый большой шаг был сделан в 1980-е годы. Пришедший в группу Лефковица Кобилка смог определить ген, кодирующий β-адренорецептор. Исследовав работу гена, ученые показали, что механизм его работы схож с тем, как работает в глазу светочувствительный рецептор.

Они поняли, что есть целое семейство рецепторов сходного строения и механизма функционирования.

Сегодня это семейство называют рецепторами, сопряженными с G-белком. Эти рецепторы кодируют около тысячи генов, и они ответственны за распознавание света, запахов, адреналина, гистамина, дофамина и серотонина. Почти половина всех лекарств работают, оказывая влияние на рецепторы, сопряженные с G-белком. Исследования Лефковица и Кобилки дали ответы на ключевые вопросы работы этих рецепторов. Более того, совсем недавно, в 2011 году Кобилка добился нового прорывного результата: он и его научная группа «сфотографировали» β-адренорецептор в момент активации гормоном и отправки сигнала в клетку.

Эта «картина» – молекулярный шедевр, венец многих десятилетий работы».

Для лучшей иллюстрации работы рецепторов представитель Нобелевского комитета попросила чашечку кофе и, отпив, заявила: «Благодаря этим рецепторам,серпентинам, я могу осязать аромат кофе, посмотреть на эту красивую чашку.

Я могу понимать, что происходит в моем теле и вокруг меня. Тысячи сигналов проходят через мембраны клеток моего организма».

После этого Нобелевскому комитету удалось дозвониться до одного из лауреатов, Роберта Лефковица.

– Поздравляем, профессор! Сейчас у вас в Америке шесть утра, профессор из нашего комитета выпила чашечку кофе. Надеюсь, и вы тоже отпили, – сказал ведущий –. Вы в прямом эфире в Королевской академии наук Швеции. Что вы сейчас чувствуете?
– Я очень воодушевлен. Я спал, затем зазвонил телефон. Я не услышал звонок – когда я сплю, я одеваю беруши. Моя жена толкнула меня локтем и говорит: «Тебе кто-то звонит». Когда я взял трубку, это был сюрприз для меня, я этого совсем не ожидал. Я еще никому не сообщил.

До начала конференции я смог связаться с другим лауреатом по скайпу, мы с ним хорошие друзья, и мне хотелось первым его поздравить с получением премии.

– Какие у вас планы на сегодня?
– Думаю, это будет очень сложный день для меня. Я пойду на работу. Я собирался постричься, но, кажется, мне придется отложить это.

– Вы были раньше в Стокгольме? Собираетесь в декабре на церемонию вручения премии?
– Да, я был несколько раз там, посещал различные научные конференции. Конечно же, я приеду со своей женой в декабре. У меня очень большая семья, у меня пять детей и пять внуков. Я не знаю, смогут ли они все приехать, но тех, кто сможет, я обязательно приглашу.

– Рецепторы, сопряжённые с G-белком, за исследование которых вы получили Нобелевскую премию, необходимы для создания большого количества медицинских препаратов. Можете рассказать, почему это так?
– Для этого есть много факторов. Первый – в нашем организме большое количество таких рецепторов, они являются «воротами» в клетку. В результате этого такие рецепторы очень важны, потому что они участвуют в регулировании практических всех физиологических процессов организма.

Когда человек болен, нам, врачам, необходимо управлять деятельностью различных веществ и гормонов, как дофамин, например. И для этого нам важно понимать работу рецепторов.

– Вы ожидали, что вам вручат премию?
– Я думал об этом в долгосрочной перспективе. Пока же я думал, что могу спокойно спать.

Премию по химии прочили Луису Брюсу из Колумбийского университета (Нью-Йорк) за открытие квантовых точек – коллоидных полупроводниковых нанокристаллов, которые можно использовать как люминофоры и элементы квантового компьютера. Брюс, кстати, в 2008 году совместно с японцем Сумио Идзимой получил за это открытие престижную премию Кавли, считающуюся предвестником «Нобелевки». Другой претендент – Акира Фудзисима, президент Токийского университета науки. Он открыл фотокаталитические свойства диоксида титана, «эффект Хонды—Фудзисимы».

Эта работа, сделанная им еще во время работы над кандидатской диссертацией под руководством профессора Кеничи Хонды в 1967 году, уже прошла проверку временем как чрезвычайно практически важная: способность диоксида титана к самоочистке произвела революцию в керамике, изготовлении стекла (самоочищающиеся стекла) и других отраслях промышленности.

На том же принципе основана очистка воздуха диоксидом титана в кондиционерах.

Масатаке Харута из Столичного университета Токио и Грэхэм Хатчингс из Университета Кардиффа могли получить Нобелевскую премию за работы по каталитическим свойствам наночастиц золота.

Читать полностью: http://www.gazeta.ru/science/2012/10/10_a_4807061.shtml?utm_source=google&utm_medium=banner&utm_campaign=twi