Лауреатами Нобелевской премии по химии стали ученые из США - Роберт Лефковиц и Брайан Кобилка, совершившие основополагающие открытия, которые объясняют работу одного из важных классов рецепторов, с помощью которых каждая клетка "чувствует" окружающую среду — рецептора, сопряженного с G-белком.
Роберт Лефковиц (слева) и Брайан Кобилка.
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 году начал использовать явление радиоактивности, чтобы напасть на след клеточных рецепторов. Он метил различные гормоны радиоактивным изотопом йода и таким образом следил за их передвижением. 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. 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.
Полученная Кобилкой кристаллическая структура тройного комплекса, образованного β-адренорецептором (выделен синим), гормоном (жёлтый) и внутриклеточным G-белком.
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.
http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=gPyo7k9E_-w
Это новость от журнала ММ «Машины и механизмы». Не знаете такого? Приглашаем прямо сейчас познакомиться с этим удивительным журналом.