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(xué)獎授予美國杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)中心藥學(xué)與生物化學(xué)教授萊夫科維茨和美國斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院分子與細(xì)胞學(xué)教授科比爾卡，以獎勵他們在“G蛋白偶聯(lián)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(tài)或基因，而在于一種分布在細(xì)胞膜上的特殊蛋白質(zhì)，它們是感官細(xì)胞表面直接接受外界信號的探測器G蛋白偶聯(lián)受體。

 

　　它為什么能獲獎？不妨這樣去想想如果G蛋白偶聯(lián)受體相當(dāng)于鎖，那么G蛋白相當(dāng)于鎖芯，配體相當(dāng)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(lián)受體既能與芳香烴結(jié)合，又能與硫化物結(jié)合。那么，很不幸，你一定會把“臭”當(dāng)成“香”一個勁兒地嗅。

 

　　問題出在哪兒？G蛋白偶聯(lián)受體。

 

　　G蛋白偶聯(lián)受體，感官細(xì)胞表面直接接受外界信號的探測器，相當(dāng)于細(xì)胞的“鼻子”和“眼睛”。它位于細(xì)胞膜上，能夠接受信號。比如激素，要產(chǎn)生作用，就得靠它。

 

　　如果可以鉆進(jìn)細(xì)胞內(nèi)部，你看到的細(xì)胞膜上的這個小東西就像是七塊補(bǔ)丁。其實，絕大多數(shù)的G蛋白偶聯(lián)受體都有七根像柱子一樣穿過細(xì)胞膜的螺旋狀結(jié)構(gòu)。作為一個穿膜而過的蛋白質(zhì)，它有位于細(xì)胞外的部分，也有位于細(xì)胞內(nèi)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(lián)受體迅速將之轉(zhuǎn)化為細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)信號，當(dāng)小分子鉆進(jìn)七根螺旋柱之間的時候，這種力量導(dǎo)致視黃醛發(fā)生形態(tài)變化，再將信號傳輸給視覺神經(jīng)，zui終我們的大腦進(jìn)行確認(rèn)：這是光。

 

　　“G蛋白偶聯(lián)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(xué)技術(shù)大學(xué)化學(xué)物理系教授江俊說。

 

　　它原來是一個大家族

　　在20世紀(jì)大部分時間里，這是科學(xué)界的一個未解之謎：細(xì)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(lián)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(xì)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(fā)現(xiàn)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(tuán)隊從細(xì)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(jī)制。

 

　　進(jìn)一步的突破，是在12年之后。團(tuán)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(xiàn)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(fā)現(xiàn)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(lián)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(lǐng)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(xì)胞發(fā)送信號的那一瞬間的景象。

 

　　新藥一半靠它

 

　　G蛋白偶聯(lián)受體，到底有多重要？

 

　　“zui大的意義在于，找到了藥物設(shè)計的一個新方向。” 美國阿肯色大學(xué)醫(yī)學(xué)博士、浙江貝達(dá)藥業(yè)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(lián)受體；zui的20種藥物里有12種都是以它作用靶標(biāo)，每年的銷售總額高達(dá)2000億美元。

 

　　據(jù)丁列明介紹，在我國16個“新藥創(chuàng)制專項”目錄中，其中一項就是支持G蛋白偶聯(lián)受體相關(guān)藥物的研究。“對于制藥業(yè)來說，解析一個G蛋白偶聯(lián)受體結(jié)構(gòu)就是一股新的活力。”

 

　　當(dāng)然，還不止于此。

 

　　“未來的研究領(lǐng)域更廣。”江俊說，弄清楚G蛋白偶聯(lián)受體的內(nèi)部工作機(jī)理，也可以進(jìn)行仿生設(shè)計學(xué)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(jī)理，進(jìn)行仿生研究，在能量傳輸?shù)幕靖拍詈筒牧仙蠎?yīng)該也會有所突破。

 

　　還有這樣一種想象：鳥類遷徙中的導(dǎo)航能力是否也可以應(yīng)用到人類的生活中來呢？而G蛋白偶聯(lián)受體的研究，將把這一想象變成可操作的實驗。

 

　　當(dāng)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。