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身體哨兵就是你G蛋白偶聯受體
閱讀：443 發布時間：2012-10-15今天下午5時45分，斯德哥爾摩時間10日11時45分，諾貝爾化學獎授予美國杜克大學醫學中心藥學與生物化學教授萊夫科維茨和美國斯坦福大學醫學院分子與細胞學教授科比爾卡，以獎勵他們在“G蛋白偶聯受體上的成就”。
其實，你之所以能視，可嘗，可嗅，zui特別的地方不在于形態或基因，而在于一種分布在細胞膜上的特殊蛋白質，它們是感官細胞表面直接接受外界信號的探測器G蛋白偶聯受體。
它為什么能獲獎？不妨這樣去想想如果G蛋白偶聯受體相當于鎖，那么G蛋白相當于鎖芯，配體相當于鑰匙。鑰匙（比如激素等）得過諾貝爾獎，鎖芯得過諾貝爾獎，那么，輪到鎖了。
找到“身體哨兵”
來個惡作劇式的假想：你鼻子里的某些嗅覺G蛋白偶聯受體既能與芳香烴結合，又能與硫化物結合。那么，很不幸，你一定會把“臭”當成“香”一個勁兒地嗅。
問題出在哪兒？G蛋白偶聯受體。
G蛋白偶聯受體，感官細胞表面直接接受外界信號的探測器，相當于細胞的“鼻子”和“眼睛”。它位于細胞膜上，能夠接受信號。比如激素，要產生作用，就得靠它。
如果可以鉆進細胞內部，你看到的細胞膜上的這個小東西就像是七塊補丁。其實，絕大多數的G蛋白偶聯受體都有七根像柱子一樣穿過細胞膜的螺旋狀結構。作為一個穿膜而過的蛋白質，它有位于細胞外的部分，也有位于細胞內的部分。
再來看看它的工作吧。我們來慢動作分解“看見光”這一全過程。首先，光線通過電磁輻射信號，射向人的體表，G蛋白偶聯受體迅速將之轉化為細胞內的化學信號，當小分子鉆進七根螺旋柱之間的時候，這種力量導致視黃醛發生形態變化，再將信號傳輸給視覺神經，zui終我們的大腦進行確認：這是光。
“G蛋白偶聯受體就是人體感知外部世界zui前沿的哨兵。一旦它紊亂了，那么身體*變成了"孤兒"。” 中國科學技術大學化學物理系教授江俊說。
它原來是一個大家族
在20世紀大部分時間里，這是科學界的一個未解之謎：細胞表面是不是存在某種激素的接收器？它們究竟由什么組成、如何工作？
今天，G蛋白偶聯受體解釋了所有的疑問。
1968年，萊夫科維茨開始利用放射性方法追蹤細胞受體。他將同位素碘連接在多種激素分子上，在輻射的作用下，他發現若干種受體，其中包括一種腎上腺素受體：β-腎上腺素受體。他的團隊從細胞膜中分離出了隱藏其中的受體，并初步得出了它們的工作機制。
進一步的突破，是在12年之后。團隊新來的伙伴科比爾卡決定建一個哺乳類染色體基因序列的圖書館，用已有的片段篩選。這會將克隆的時間拉長，所有的克隆拼接起來展現出完整的序列。
這個計劃成功了。
“那真是如阿基米德高呼"找到了"的時刻。” 科比爾卡回憶說。那時，大約發現了30種G蛋白。“你能想象嗎，這是一個完整的家庭。”
然后，人們知道這個家族被稱為G蛋白偶聯受體，大約1000個基因為這些受體編碼；這些受體涵蓋了光線、嗅覺、味覺、腎上腺素、組胺、多巴胺還有五羥色胺等多個領域。
而就在去年，科比爾卡又取得了另一項重大突破：他和他的研究組捕捉到了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。
新藥一半靠它
G蛋白偶聯受體，到底有多重要？
“zui大的意義在于，找到了藥物設計的一個新方向。” 美國阿肯色大學醫學博士、浙江貝達藥業有限公司董事長丁列明說，近十年，一半新藥都作用于G蛋白偶聯受體；zui的20種藥物里有12種都是以它作用靶標，每年的銷售總額高達2000億美元。
據丁列明介紹，在我國16個“新藥創制專項”目錄中，其中一項就是支持G蛋白偶聯受體相關藥物的研究。“對于制藥業來說，解析一個G蛋白偶聯受體結構就是一股新的活力。”
當然，還不止于此。
“未來的研究領域更廣。”江俊說，弄清楚G蛋白偶聯受體的內部工作機理，也可以進行仿生設計學的研究。就像葉綠素一樣，通過對太陽能吸收、傳遞和存儲的機理，進行仿生研究，在能量傳輸的基本概念和材料上應該也會有所突破。
還有這樣一種想象：鳥類遷徙中的導航能力是否也可以應用到人類的生活中來呢？而G蛋白偶聯受體的研究，將把這一想象變成可操作的實驗。
當然，萊夫科維茨更知道自己的研究分量有多重。獎項揭曉后，一位評選委員會評委舉起一杯熱咖啡說，人們能看到這杯咖啡、聞到咖啡的香味、品嘗到咖啡的美味以及喝下咖啡后心情愉悅等都離不開受體的作用。