解讀2013諾貝爾獎(jiǎng) :揭開(kāi)細(xì)胞“貨運(yùn)”之謎
10月7日，2013年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)在瑞典揭曉，美國(guó)科學(xué)家詹姆斯·E·羅斯曼和蘭迪·謝克曼、德國(guó)科學(xué)家托馬斯·聚德霍夫共享獎(jiǎng)項(xiàng)。他們的研究揭示了細(xì)胞如何組織其轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)——“囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)”的奧秘。
囊泡“貨運(yùn)”之謎
中科院動(dòng)物所研究員李培峰在接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》采訪時(shí)介紹，細(xì)胞在新陳代謝過(guò)程中需要將大量的物質(zhì)進(jìn)行分揀、包裝并在正確的時(shí)間運(yùn)送到正確的地點(diǎn)，胞內(nèi)囊泡運(yùn)輸系統(tǒng)正是細(xì)胞生命活動(dòng)的支柱。
李培峰表示，囊泡運(yùn)輸障礙可導(dǎo)致發(fā)育缺陷、免疫缺陷、神經(jīng)退行性疾病、糖尿病與高脂血癥等多種疾病發(fā)生。“他們的研究為準(zhǔn)確清楚地認(rèn)識(shí)相關(guān)疾病的發(fā)病機(jī)理進(jìn)而尋找治療靶點(diǎn)提供了理論支持，從而使人類更好地戰(zhàn)勝疾病成為可能。”
“他們的工作并不是吸引大眾眼球的熱門(mén)研究，也談不上近期國(guó)際上的研究熱點(diǎn)，他們以科學(xué)的遠(yuǎn)見(jiàn)和洞察力，針對(duì)領(lǐng)域內(nèi)重要的基本問(wèn)題展開(kāi)堅(jiān)持不懈的研究，最終取得成果。”中科院生物物理所研究員孫堅(jiān)原在接受本報(bào)采訪時(shí)說(shuō)，這一點(diǎn)在當(dāng)前對(duì)中國(guó)科學(xué)家具有特別的示范意義。
中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員李巍對(duì)《中國(guó)科學(xué)報(bào)》表示，三名科學(xué)家的研究開(kāi)創(chuàng)了現(xiàn)代生物學(xué)的新局面。“本屆諾獎(jiǎng)?lì)C發(fā)給研究囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)領(lǐng)域的科學(xué)家，將讓人們意識(shí)到以動(dòng)態(tài)的眼光看待細(xì)胞、組織乃至生命體的重要性。”
細(xì)胞運(yùn)輸?shù)闹袊?guó)步伐
“我國(guó)做囊泡運(yùn)輸研究的科學(xué)家分布在各個(gè)領(lǐng)域。因?yàn)槟遗葸\(yùn)輸是一個(gè)最基本的細(xì)胞生物學(xué)問(wèn)題，涉及神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等多種不同的細(xì)胞。”上海生命科學(xué)院生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)所研究員鮑嵐在接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》采訪時(shí)說(shuō)。
“據(jù)我所知，國(guó)內(nèi)已經(jīng)有100多個(gè)實(shí)驗(yàn)室正在開(kāi)展與囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)的研究。”李巍說(shuō)。
中科院動(dòng)物所膜生物學(xué)和膜工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室是我國(guó)在該領(lǐng)域的主要研究團(tuán)體之一。
以該所林鑫華研究員為例，他們?cè)谘芯磕遗蒉D(zhuǎn)運(yùn)和蛋白修飾在發(fā)育信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中的作用機(jī)制方面作出系列成果，研究還涉及探討細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)在發(fā)育過(guò)程、干細(xì)胞以及相關(guān)疾病如腫瘤、先天性缺陷中的作用機(jī)制。
長(zhǎng)期從事生物大分子晶體學(xué)和結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究的中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授滕脈坤告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》，2011年，他和同事與德國(guó)比勒費(fèi)爾德大學(xué)的科研人員開(kāi)展合作，發(fā)現(xiàn)與轉(zhuǎn)運(yùn)能力直接相關(guān)的貨物蛋白酵母Vti1,采用了與哺乳動(dòng)物完全不同的結(jié)合位點(diǎn)與接頭蛋白相結(jié)合。這一發(fā)現(xiàn)為真核生物囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程的機(jī)理研究提供了新的線索和思路。
“獲諾獎(jiǎng)只是早晚的事”
“獲諾獎(jiǎng)只是早晚的事。”談起聚德霍夫，孫堅(jiān)原說(shuō)。從2002年起，孫堅(jiān)原一直與聚德霍夫合作，2007年，雙方在《自然》雜志以共同通訊作者的形式發(fā)表署名文章。
“他像一個(gè)工作狂，工作到三更半夜是家常便飯。他也是我見(jiàn)過(guò)最勤勉的人，雖然早已是美國(guó)科學(xué)院、工程院兩院院士，榮譽(yù)滿貫，但他對(duì)教學(xué)工作仍然親力親為，二三十個(gè)研究生和博士后都跟他一對(duì)一地聯(lián)系。”孫堅(jiān)原表示與聚德霍夫五年多的合作使他受益匪淺。
聚德霍夫是2011年中科院愛(ài)因斯坦講席教授獲得者，也是中科院物理所的顧問(wèn)專家。在孫堅(jiān)原看來(lái)，這位諾獎(jiǎng)獲得者對(duì)中國(guó)很有感情。他為中國(guó)囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制研究培養(yǎng)了很多人才，北京大學(xué)的張晨、同濟(jì)大學(xué)的徐俊、中科院生物物理所曹鵬等都曾是他的博士后。另外，他的現(xiàn)任妻子也是中國(guó)人，他時(shí)常跟隨太太來(lái)中國(guó)拜訪親友。
而六十多歲的羅斯曼則身材高大，是一名具有親和力的“大塊頭”.“2009年，我們?cè)?qǐng)他來(lái)中國(guó)參加研討會(huì)，在預(yù)算之外為他買了一張頭等艙的機(jī)票。”談起這個(gè)“大塊頭”,李巍想起了這件趣事。
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