2012年諾貝爾化學獎授予兩美國科學家

    中國科技網北京10月10日電 據諾貝爾獎委員會官方網站報道，北京時間10日17時45分，2012年諾貝爾化學獎在瑞典斯德哥爾摩揭曉。瑞典皇家科學院將獎項授予了兩名美國科學家羅伯特＆#8226;萊夫科維茨與布賴恩＆#8226;科比爾卡，以獎勵他們在G蛋白偶聯受體領域做出的卓越貢獻。

    G蛋白偶聯受體是一大類膜蛋白受體的統稱，其作為一種信號通路和激素受體，能夠接受信號，且能參與多種細胞信號轉導過程。簡單地說，人們目可視物、鼻可嗅聞、唇舌間可有酸甜苦辣縈繞，實現這些功能的與其說是器官，不如說是器官上的各種細胞，但真正完成“感知”這項工作的，是分布在細胞膜上的特殊蛋白質——G蛋白偶聯受體。

    亦因此，作為細胞信息傳遞的關鍵，與G蛋白偶聯受體相關的疾病種類非常多，在現代藥物中，大約40%都要以G蛋白偶聯受體作為靶點。而正是本屆化學獎兩位得主做出的關鍵性研究，使人們得以了解到G蛋白偶聯受體是如何發揮神奇功能的。

    羅伯特＆#8226;萊夫科維茨，1943年出生于美國紐約，1966年于美國哥倫比亞大學獲得碩士學位。目前萊夫科維茨就職于美國霍華德＆#8226;休斯醫學研究所，並在美國北卡羅來納州杜克大學醫學中心擔任詹姆斯杜克醫學教授與生物化學教授。

    早在1986年，萊夫科維茨成功將G蛋白偶聯受體從其藏身之處提取出來，並闡明其初級蛋白結構，而當時G蛋白偶聯受體還只是個理論概念。萊夫科維茨為醫學界理解藥物如何對細胞產生作用作出了突出貢獻，但他曾表示自己的成功只是“選對了題目”。而萊夫科維茨在接到獲獎消息之後的感言是︰“看來我得推遲今天的理發計劃了。”

    布賴恩＆#8226;科比爾卡，1955年出生于美國明尼蘇達州小瀑布城，1981年于美國耶魯大學醫學院獲得碩士學位。幾乎在同時期，他接受了從人類基因組中分離編碼β-腎上腺素受體基因的任務，並創造性的完成了目標。目前科比爾卡在美國斯坦福大學醫學院擔任醫學教授、分子與細胞生理學教授。

    就在2011年，由科比爾卡帶領的團隊又做出了結構生物學領域的一個轟動性成果——拍攝到了β-腎上腺素受體被激素激活、向細胞發送信號的那一瞬間景象的圖片。2011年8月24出版的英國《自然》雜志以《關乎結構的所有》專題介紹了其研究成果，並在前言中記敘到︰科比爾卡以超過20年來的努力，完成了將一幅極其關鍵的細胞受體“肖像畫”。而往往，這樣的徐徐緩行、穩健沉著的步伐，邁向的是勝利。（記者 張夢然）

    专访

     10月10日下午，2012年諾貝爾化學獎揭曉。美國科學家羅伯特＆#8226;萊夫科維茨和布賴恩＆#8226;科比爾卡因在G蛋白偶聯受體（GPCR）方面的研究分享了這一獎項。

    諾貝爾獎評選委員會在當天的一份新聞稿中宣布，人類的身體是一個精妙調和的系統，幾十億細胞在其間相互作用。每一個細胞都具有微小的受體，使其可以感知周圍的環境，從而適應全新的情況。而羅伯特＆#8226;萊夫科維茨和布賴恩＆#8226;科比爾卡之所以被授予2012年諾貝爾化學獎，是因為他們的突破性發現揭示了受體家族中的重要一員——G蛋白偶聯受體的內部工作機理。

    歷盡千帆，GPCR面紗終被除去

    長期以來，細胞如何感知周圍環境一直是未解之謎。科學家知道腎上腺素等激素可以發揮強大的作用，例如提高血壓使得心跳加快。他們懷疑細胞表面存在某種激素的接收者，但這些聰明的受體到底由何構成，又將如何工作，在20世紀大部分的時間里仍未撥雲見日。

    1968年，羅伯特＆#8226;萊夫科維茨開始利用放射性方法追蹤細胞受體。他將碘同位素附著到各種各樣的激素上，在輻射的作用下，發現若干種受體，其中包括一種腎上腺素受體︰β腎上腺素受體。他的團隊從細胞壁內提取出了隱藏的受體，並初步了解了它們的工作機制。

    20世紀80年代，他們又取得了重要的進展。新加入的布賴恩＆#8226;科比爾卡接受了從龐大的人類基因組中分離編碼β腎上腺素受體基因的挑戰，其所采用的創造性方式助他實現了這一目標。分析結果顯示，這類受體與眼楮內的一個感光受體相似。研究人員意識到，還應存在著一個受體家族，它們具有類似的結構，而且會以相同的方式發揮作用。

    今天這個家族已被命名為G蛋白偶聯受體，約有1000個基因會為這些受體編碼，除了激素之外，光、味覺、嗅覺、組胺、多巴胺和五羥色胺發揮作用都與G蛋白偶聯受體有關，其將參與感光、味覺、嗅覺、細胞密度調節、行為和情緒調節、免疫系統調節以及自主神經系統調節等諸多生理過程。而所有藥物中大約有一半也是通過G蛋白偶聯受體發揮作用的。其也是我們體內最大的蛋白質超家族。

    數十載等待，險與獲獎通話錯身而過

    羅伯特＆#8226;萊夫科維茨在通知獲獎的電話中表示︰“我之前戴著耳塞睡得很熟，都沒听到鈴聲。是我妻子用手肘弄醒了我，才使我听到了這個震撼而開心的消息。我從沒想到自己能夠獲獎，現在感到十分興奮！看來我得推遲今天的理發計劃了！你們要是看到我，就會知道這有多麼必要！”寥寥幾語，萊夫科維茨的不拘小節和樂天性格已然顯露無遺。

    另一方面，當地時間凌晨2點30分左右，布賴恩＆#8226;科比爾卡在諾貝爾獎委員會給他家里打了兩次電話之後，才最終得知自己的獲獎信息。“我一開始並不相信這是真的，但當5個帶有典型瑞典口音的人接連在電話里告知你這一信息，你就知道，這應該是事實。”科比爾卡還表示自己將在退休後再使用此次的獎金，或是直接將它們傳給自己的孩子。

    事實上，《自然》雜志在2011年刊發的一篇特寫文章，已經為我們勾畫出這位巨匠令人印象深刻的輪廓。他不熱衷于新聞宣傳，卻對自己的科學研究傾注了多半生的心血。他的同行給出了這樣的評價︰“對大眾而言，科比爾卡無疑十分聰明。但他卻有不為人知的羞澀性格，他是那麼謙遜而安靜，但當對待工作時，科比爾卡就會像燃燒的小宇宙，釋放其迷人的性格。他是如此的積極和認真，你在他身上卻看不到一絲的自大、粗魯或是炫耀，這是多麼的罕有而不易。”

    正是這樣的執著和熱忱，促使科比爾卡在2011年又取得了另一項重大的突破︰他的研究小組捕捉到了β-腎上腺素受體被激素激活、向細胞發送信號的那一瞬間的景象。這幅圖片本身就是分子尺度的大師之作，亦是其數十年研究的寶貴結晶。而GPCR與G蛋白三聚體的復合物結構的解析，也被認作是結構生物學領域的一大轟動性成果。

    值得一提的是，科比爾卡還在今年4月受聘為清華的客座教授，可謂與中國有著不解之緣。而這樣的經歷也使我們更能理解《自然》一文中這樣的描述︰“他在乘坐紅眼航班，經過12小時才從中國飛回舊金山家中後，只以小憩暫時緩解了疲憊，就再次踏上了去往芝加哥的旅途，而那里，有他摯愛的蛋白質結構分析。”而這樣的科比爾卡，也將一直前行在化學之路上。（記者 張巍巍） 

    饒毅成功預言化學諾獎

    中國科技網北京10月10日電 今天下午，2012年諾貝爾化學獎頒給了“G蛋白偶聯受體”的研究。巧的是，北京大學教授、生物學家饒毅半年前做出了準確的預言——今年4月15日的《北大校刊》上，饒毅發表了《一個可能的諾貝爾化學獎》，看好的就是萊夫科維茨與科比爾卡的研究。

    “科比爾卡的工作屬于結構生物學，跟清華的施一公教授類似。”饒毅告訴科技日報記者，“他今年4月來清華訪問，我們見過一面。科比爾卡有個中國妻子。他的工作，我們覺得應該可以拿到諾獎。”

    饒毅說，諾貝爾化學獎經常會頒給化學和生物交叉的工作。2003年到2009年的諾貝爾化學獎，有5年頒給了生物學研究。而視桿蛋白和G蛋白偶聯受體的結構生物學研究，幾乎肯定會獲得諾貝爾獎。

    據饒毅介紹，上世紀60年代到80年代，發現G蛋白調節很多遞質和激素的受體，都稱為G蛋白調節受體。因為發現G調節蛋白和提出概念，美國兩位科學家獲1994年生理學諾獎。

    “研究視桿蛋白和研究一般G蛋白調節受體實質是同一類研究。”饒毅在文章中寫道，“在視桿蛋白是冷門的時候，沒有幾個實驗室競爭研究其結構。現在成為熱點，解一個GPCR結構發一篇文章、吸引一批讀者和引用的時候，真正突破的，還是以前幾個主要工作。”

    在這方面的研究者當中，饒毅指出了那些最重要的科學家︰“獲得視桿蛋白氨基酸序列貢獻最大是美國的Hargrave；最初解細菌視桿蛋白結構是日本大阪生物分子工程研究所的Yoshiaki Kimura；第一個解動物視桿蛋白結構的萊夫科維茲；第一個解非視桿蛋白的GPCR結構的科比爾卡。”

    “最近幾年，因為GPCR受體結構非常熱門，所以，水平如何化學獎委員會也會知道，所以肯定會給。”饒毅寫道，“不過，縱觀其歷史失誤率，也可以猜想它（化學獎委員會）還很可能犯錯誤，比如忽略生物學重要的Hargrave做的一步，或再度忽略Kimura的工作，而只給做視桿蛋白和後面GPCR的科學家、甚至只給做GPCR受體的。”

    饒毅自己恐怕也沒有想到，這段話居然在半年後精準應驗。（本報記者 高博）

    《科技日報》（2012-10-11 二版）

    链接：http://www.stdaily.com/big5/stdaily/content/2012-10/11/content_526755.htm