兩美科學家膺化學獎<br>解細胞謎團 開發無數新藥

兩美科學家膺化學獎
解細胞謎團 開發無數新藥

《諾貝爾獎》人體由數十萬億個細胞組成,各司其職,如何協調運作是個神奇謎團。今年諾貝爾化學獎的美國得主萊夫科維茨(Robert Lefkowitz)和科比爾卡(Brian Kobilka),發現細胞接收訊息的重要把關者,為解開謎團完成一大塊拼圖,亦為改善和開發新藥物帶來重大貢獻,有助研究治癌藥物。

諾貝爾獎評審團昨天(周三)宣佈來自美國的萊夫科維茨和科比爾卡,因G蛋白偶聯受體(G-protein-coupled receptor,簡稱GPCR)研究獲獎。評審團指人體約有1,000種GPCR,包括腎上腺素、多巴胺、血清素、光線、味道和氣味的受體,多數生理過程都離不開GPCR,約半數藥物都是經這受體發揮作用,「了解GPCR因此造福人類殊高」。

G蛋白啟動細胞「通風報信」

受體是細胞表面的感應器,也可說是科學界的百年謎團。科學家19世紀末用動物造腎上腺素實驗時,發現就算令動物的神經系統癱瘓,動物仍受影響,心跳血壓升高,瞳孔放大,因而推斷細胞表面一定有某種感應化學物質的受體,但一直也找不到,也無法明白外界訊息是如何穿過細胞壁,令細胞內部各部份作出反應。
1968年時仍是個25歲小伙子的萊夫科維茨,在美國國家衞生研究院接下尋找受體這不可能任務。他在多種荷爾蒙內添加放射碘,讓荷爾蒙附上細胞表面時,受體亦沾上放射碘,令神秘的受體無所遁形,兩年後開始有突破,陸續發現多種受體,包括β腎上腺素受體。
萊夫科維茨一舉成名後,獲挖角到杜克大學,有自己的研究團隊,1980年代招攬到比他年輕12年的得力助手科比爾卡,要他找β腎上腺素受體的基因。科比爾卡不負所託,更發現β腎上腺素受體的結構,是與視網膜感應光線的受體視紫紅質相同。
當時生化界已發現G蛋白,在細胞內擔當信差角色,當細胞受體受到荷爾蒙等外來物質刺激,發出訊號,G蛋白就會啟動,在細胞內通風報信,激發連鎖反應改變細胞的新陳代謝。

G蛋白偶聯受體

生物細胞如何回應外來刺激

萊夫科維茨知道β腎上腺素受體和視紫紅質結構相同,也知道兩種受體都與G蛋白產生作用,另有30多種其他受體已知與G蛋白相關,他因此靈機一觸,推斷出這些受體屬同一家族,結構和功能一樣,都與G蛋白產生作用。
在這高呼「我發現了!」的一刻後,謎團答案的拼圖一塊塊加上,科學家逐漸發現1,000種GPCR,亦掌握它們是如何運作。科比爾卡去年拍得受體將細胞外荷爾蒙訊號傳到細胞內G蛋白一刻的影像。
英國生物學會行政總裁唐斯,讚賞兩名得獎者的貢獻,「他們的突破性成果,涉及遺傳學和生物化學,令我們對現代藥理學、以至生物不同部份細胞如何回應外來刺激的了解,都奠下重要基礎」。美聯社/路透社

今年諾獎頒發

醫學獎得主:日本科學家山中伸彌及英國科學家格登(John Gurdon)
.表揚他們對細胞和生物發育的了解帶來革性命改變

物理學獎得主:法國科學家阿羅什(Serge Haroche)和美國科學家瓦因蘭(David Wineland)
.表揚兩人在量子物理學上的突破性研究

化學獎得主:美國科學家萊夫科維茨(Robert Lefkowitz)和科比爾卡(Brian Kobilka)
.表揚兩人對G蛋白偶聯受體的研究

其他獎項公佈日期

今天(10月11日):文學獎
明天(10月12日):和平獎
下周一(10月15日):經濟學獎