Нобелевскую премию по химии присудили за исследования медицинского значения

Шведская Королевская академия наук присудила Нобелевскую премию по химии 2012 года за исследования, посвященные рецепторам, сопряженным с G-белком. Эти рецепторы имеют отношение к важнейшим физиологическим процессам, таким как гормональная регуляция и деятельность головного мозга. Новые лауреаты работают в медицинских институтах США, это Роберт Лефковиц и Брайан Кобилка.

Молекулярная модель GPCR (родопсина) на атомном уровне, G-белок обозначен золотистым цветом, рецептор сетчатки глаза - красным, зеленый - мембранный фосфолипид, голубой цвет - молекулы воды. Иллюстрация с сайта www.aapsj.org /

1 минута

Роберт Лефковиц (Robert Lefkowitz) и Брайан Кобилка (Brian Kobilka) награждаются Нобелевской премией по химии 2012 года "за исследования рецепторов, сопряженных с G-белком", сообщает сайт Нобелевских премий.

Роберт Лефковиц работает в Медицинском институте Говарда Хьюза и Медицинском центре Университета Дьюка, Северная Каролина, США. Брайан Кобилка - на медицинском факультете Стенфордского университета, Калифорния, США.

Рецепторы, сопряженные с G-белком (G-protein-coupled receptors, GPCR), представляют собой большой класс белков клеточной мембраны и обеспечивают коммуникацию клеток организма. Соединения, которые связываются с этими рецепторами и активируют их, включают гормоны, нейромедиаторы, феромоны, светочувствительные молекулы и другие факторы регуляции важнейших физиологических процессов. Нарушение работы рецепторов, сопряженных с G-белком, приводит к возникновению множества заболеваний, сами рецепторы являются мишенью до 40 процентов выпускаемых лекарств.

Как отмечается в документе Шведской Королевской академии наук, Роберт Лефковиц и Брайан Кобилка совершили прорывные открытия, обнаружив внутренние механизмы сопряженной работы рецепторов и G-белков.

Исследования Лефковица начались в 1968 году с опытов по выявлению мембранных рецепторов путем радиоактивного мечения связывающихся с ними лигандов. Он метил различные гормоны радиоактивным изотопом йода и благодаря этому обнаружил ряд рецепторов, а среди них рецептор адреналина - бета-адренергический рецептор. Ему с коллегами удалось выделить этот рецептор из мембраны, что позволило приступить к изучению работы самого мембранного белка.

С начала 1980-х к группе Лефковица присоединился Брайан Кобилка, который выделил ген, кодирующий бета-адренергический рецептор у человека. Анализ этого гена обнаружил большое сходство с последовательностью, кодирующей один из светочувствительных рецепторов глаза. Так ученые пришли к выводу, что имеют дело с целым семейством рецепторов, которые и выглядят, и функционируют одинаково.

Сегодня это семейство относится к рецепторам, сопряженным с G-белком. G-белок (назван так потому, что связывает гуанозиновые нуклеотиды) - это универсальный посредник в каскадной передаче сигналов от рецепторов клеточной мембраны к эффекторным белкам. Генов, кодирующих сопряженные с ним рецепторы, около тысячи, а сами рецепторы, благодаря G-белку, улавливают свет, запахи, адреналин, гистамин, дофамин и серотонин.

В 2011 году Брайан Кобилка и его коллеги запечатлели бета-адренергическоий рецептор в тот самый момент, когда он активируется гормоном и посылает сигнал к клетке. Это изображение, обозначенное в нобелевском документе как "молекулярный шедевр", является результатом десятилетий кропотливых исследований.