Сензори во клеточната мембрана
Овогодинешната Нобелова награда за хемија беше доделена за откривање на рецептори на површината на клетките. Добитници на наградата се двајцата Американци Брајан Кобилка и Роберт Лефковиц. Проценки од експерти во ЕТХ Цирих.
Како ги перципираме мирисите и аромите? На што се базира нашата способност да видиме? Како комуницираат милијардите клетки во нашето тело? И, како се случува да реагираме на хормони, на пример, нашето срце да започне да трча кога се плашиме и како резултат да се ослободи хормонот адреналин? Сето ова има врска со рецепторите на клеточната површина. Двајца американски научници кои дадоа значителен придонес во откривањето и описот на овие биолошки сензори оваа година ќе добијат Нобелова награда за хемија: Брајан Кобилка од Универзитетот Стенфорд и Роберт Лефковиц од Универзитетот Дјук.
Роберт Лефковиц го откри првиот ваков рецептор на крајот на 60-тите години на минатиот век: оној со кој телесните клетки можат да го „согледаат“ хормонот адреналин. Овој рецептор е протеин кој ја опфаќа клеточната мембрана. Ако молекула на адреналин се акумулира на рецепторот надвор од клетката, неговата форма се менува, што на крајот влијае на распоредот и кохезијата на неколку други протеини во внатрешноста на клетката. Токму ваквите промени ги сигнализираат телесните клетки дека адреналинот е присутен во нејзиното опкружување.
Исклучително големо семејство на рецептори
Како што беше прикажано во следните децении, рецепторот на адреналин не е единствениот кој работи на овој принцип. Наместо тоа, голем број на клеточни рецептори во нашето тело имаат иста структура - околу 800 на број. Научниците ги нарекуваат рецептори споени со Г-протеини (GPCR). Рецепторите за мириси и ароми во носот и непцето, како и за важни супстанции во мозокот се такви GPCR. Нашите умови и нашата перцепција на светот се исто така под влијание на ваквите рецептори. Така, функционираат и визуелните рецептори во мрежницата на нашите очи.
„ГПЦЦ се апсолутно неопходни и за животните процеси во нашиот организам и за медицината“, вели Ханс Улрих Зејлхофер, професор по фармакологија и токсикологија на ЕТХ и Универзитетот во Цирих. Во зависност од проценката, третина до половина од лековите што се користат денес делуваат на овие рецептори. Морфиумот, на пример, ги стимулира инхибиторните рецептори, додека бета блокаторите ги блокираат рецепторите и на тој начин го потиснуваат активирањето на клетките.
Очекувано во специјалистички кругови
Зејлхофер го истражува преносот на нервните сигнали на синапсите, точките на поврзување помеѓу нервните клетки. „Овие процеси се регулираат и од такви рецептори“, вели тој. Доделена Нобеловата награда на двајцата Американци не го изненади. «Експертите долго време очекуваа дека ќе се додели Нобелова награда за откривањето на GCPR. Јас бев прилично изненадена што е доделена во хемија, а не во медицина или физиологија “.
Не само Зејлхофер, туку и Урсула Квитерер, професор по молекуларна фармакологија на ЕТХ и Универзитетот во Цирих, е задоволен што Лефковиц и Кобилка се почестени со Нобелова награда. „Работата на двајцата научници е исто така суштинска основа за нашата работна група“, вели таа. Работата е важна за да се дешифрираат механизмите за кардиоваскуларни болести и да се развијат нови лекови против него.
Професор по ЕТХ вклучен во расветлување на структурата
Роберт Лефковиц ‘Лабуристи е светски лидер во оваа област од откривањето на првиот рецептор на адреналин, вели Квитерер. Лефковиц го иницираше и стимулираше централниот развој скоро 40 години. Тој го направи полето на ГПЦР една од најуспешните предметни области во фармакологијата. „Ако ја погледнете оваа област на истражување денес, гледате многу професори кои некогаш биле во лабораторијата во Лефковиц“, вели Гебхард Шертлер, професор по структурна биологија на ЕТХ Цирих и Институтот Пол Шерер (ПСИ). Многу од научниците кои ги обучил подоцна основале свои работни групи.
Брајан Кобилка, вториот од годинашните двајца добитници на Нобелова награда за хемија, е еден од нив. Тој се приклучи на групата Лефковиц во 80-тите години на минатиот век. Двајцата истражувачи први ја дешифрирале генската секвенца на рецепторот на адреналин. И заедно со Гебхард Шертлер - кој во тоа време сè уште не беше на ЕТХ и ПСИ - Кобилка успеа во 2007 година за прв пат да ја разјасни структурата на фармаколошки важниот ГПЦР. «Кобилка е фантастичен научник со упорност и јасна стратегија. Тој исто така е добар ментор и мотиватор за неговите вработени “, вели Шертлер, кој е пријател со Кобилка. „Јас сум многу среќен за неговата заслужена чест.
Шертлер проценува дека Нобеловата награда треба да му даде на полето на истражување дополнителен поттик. Потенцијалот за други лекови кои делуваат на ГПЦР е огромен. Структурниот биолог работи со неколку швајцарски фармацевтски компании во оваа област. Ментални заболувања, Паркинсон, возрасен дијабетес и дебелина се само неколку примери на можни области на примена во иднина на лекови базирани на GPCR.