Белковая точка G

Номинация

Химия

Формулировка

«За изучение рецепторов, связанных с G-белками»

Роберт Лефковиц, Брайан Кобилка

Кому

Роберт Лефковиц из Медицинского центра Университета Дьюка, США, и Брайан Кобилка из Стэнфордского университета, США

Путь до Нобеля

44 года у Лефковица и 31 год у Кобилки

За что дали

Клетки организма отгорожены друг от друга клеточными стенками, но действуют тем не менее сообща, обмениваясь между собой сигналами. Сигналы эти — разные молекулы, иногда довольно сложные, самый известный пример — гормоны. Что делает гормон, когда его приносит кровью к клеточной стенке? Проходит он внутрь клетки или как-то передает приказ, оставаясь снаружи? Этот вопрос с XIX века ставил ученых в тупик, и именно Лефковиц в своих изящных экспериментах показал: да, гормоны остаются снаружи. Самый первый эксперимент был такой: он ввел радиоактивный йод в молекулы адренокортикотропного гормона, проследил его путь до клеточной стенки, а затем и выделил рецепторы, которые сидят в клеточной стенке и реагируют на сигнал.

Кобилка, сначала как сотрудник Лефковица, а потом как самостоятельный исследователь, обнаружил ген, кодирующий один из таких рецепторов — рецептор адреналина. Очень быстро он выяснил, что похожих генов в геноме множество, они все устроены по одному принципу, а значит, они кодируют и рецепторы для разных молекул.

Сейчас уже известно около тысячи таких генов. Примерно половина из них, как выяснилось, кодирует вовсе не внутренние рецепторы, а рецепторы запахов для наших носов, другие ловят свет в сетчатке глаз, некоторые отвечают за вкус, и только треть — за узнавание гормонов. Около сотни генов кодируют рецепторы, которые пока никто не видел.

Действуют они все по одному принципу. Рецептор — большая белковая молекула, прошивающая клеточную мембрану насквозь так, что одна ее часть торчит наружу, а другая — внутрь клетки. Сигнальная молекула прилипает к рецептору снаружи, он изменяет свою форму и тем концом, который внутри клетки, запускает сложный каскад химических реакций. Поведение клетки меняется.

Кобилка в своей лаборатории в прошлом году сумел получить изображение рецептора адреналина в тот самый момент, когда молекула гормона связывается с ним. Собственно, именно это достижение и подвигло Нобелевский комитет к решению дать премию.

Цитата

«Когда мы начинали, про рецепторы вообще не было ничего известно… А сейчас, наверное, кто-то может сказать, что самые главные достижения я уже сделал, но, я считаю, это еще не решено. Я вполне активно работаю» (Роберт Лефковиц, 2009 год).

Интрига

Есть научная часть интриги: до 70-х годов само существование рецепторов ставилось под сомнение, поскольку очень уж много сил в течение нескольких десятилетий было потрачено учеными на их поиски, а результата все не было.

Но есть и человеческая часть: не было бы сегодня нобелевского лауреата Роберта Лефковица без американских Вооруженных сил. Когда он выпускался из колледжа, он очень хотел стать практикующим врачом. Но шла война во Вьетнаме, и его забрали в армию, правда, не во Вьетнам, а в Национальный институт здоровья (NIH), где руководитель и подсунул ему эту тему. После первого успеха в 1970 году Лефковиц получил собственную лабораторию и решил, что раз уж стать кардиологом у него не вышло, то пусть хоть его исследования будут косвенно связаны с кардиологией, — и стал работать с гормоном адреналином.

Последствия

Новая фармацевтика. Уже сейчас рецепторы, связанные с G-белками, — мишень для 40% лекарств.

Предыдущая Начало Продолжение