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[生命奥秘]祝贺!“氧感知通路”获2019年诺贝尔生理学或医学奖诺贝尔生理学氧感知通路医学奖

祝贺!“氧感知通路”获2019年诺贝尔生理学或医学奖|诺..._新浪科技

我们再次祝贺这三名科学家。能够获得诺贝尔生理学或医学奖,是对他们所做成就的最佳认可! 关键词 : 诺贝尔生理学氧感知通路医学奖 我要反馈 新浪科技...

祝贺!“氧感知通路”获2019年诺贝尔生理学或医学奖

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祝贺!“氧感知通路”获2019年诺贝尔生理学或医学奖_科技新闻 - ...

今日,2019年诺贝尔生理学或医学奖揭晓获奖名单,William G。 Kaelin教授、Peter J。 Ratcliffe教授、以及Gregg L。 Semenza教授摘得殊荣。诺贝尔奖的评...

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诺贝尔生理学或医学奖“细胞感知氧气通路”摘得桂冠_科技新闻 - ...

Semenza,获奖理由为“他们发现了细胞如何感知和适应氧气供应”。来源:奇点网 北京时间2019年10月7日17点30分,2019年诺贝尔生理学或医学奖揭晓,得主为...

#2019诺贝尔奖# 恭喜William G. Kaelin教授... 来自药明康德 - 微博

Semenza教授摘得2019年诺贝尔生理学或医学奖桂冠。北京时间今天17点30分,2019年...°祝贺!“氧感知通路”获2019年诺贝尔生理学或医... 药明康德 祝贺!“氧感知...

快讯:2019年诺贝尔生理学或医学奖揭晓_科技新闻 - 济南爱知新闻网

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新华社快讯:瑞典卡罗琳医学院7日宣布,两名美国科学家和一名英国科学家因“发现细胞如何感知和适应氧气供应”的贡献,分享2019年诺贝尔生理学或医学奖。...

2004年诺贝尔生理学或医学奖解读_仅次于神_新浪博客

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网易 诺贝尔生理学或医学奖,屠呦呦之后中国还有谁最可能_百度知道

3个回答 - 回答时间: 2017年9月12日 - 8人觉得有用

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2019年诺贝尔生理学或医学奖揭晓-新闻-上海券报·中国券网

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2019年诺贝尔生理学或医学奖揭晓 3位科学家获奖|诺贝尔..._新浪新闻

刚刚,2019年诺贝尔生理学或医学奖揭晓!-台州新闻

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2002年诺贝尔生理学或医学奖简介_百度文库

生理科学进展 2008 年第 39 卷第 2 期 ·185· · 诺贝尔奖工作回顾 · 细胞凋亡的分子机制及其在当前医学中的应用——2002 年诺贝尔生理学或医学奖工...

日本科学家大隅良典获得2016年诺贝尔生理学或医学奖_手机凤凰网

综合外媒报道,瑞典斯德哥尔摩当地时间3日,2016年诺贝尔生理学或医学奖授予日本科学家大隅良典,以表彰他发现了细胞自噬的机制。 “细胞自噬”是通过可...

祝贺!“氧感知通路”获2019年诺贝尔生理学或医学奖_手机新浪网

Ratcliffe教授、以及Gregg L。 Semenza教授摘得殊荣。诺贝尔奖的评语指出,这三名科学家发现了对人类以及大多数动物的生存而言,至关重要的氧气感知通路...普吉岛六日游多少钱普吉岛7日旅游巴厘岛六日游价格巴厘岛7日游多少钱巴厘岛5日游跟团费用东莞到新加坡马来西亚游到泸沽湖旅游费用 到泸沽湖旅游费用 到泸沽湖旅游费用 到泸沽湖旅游费用 到泸沽湖旅游费用 到泸沽湖旅游费用 泸沽湖旅游6天 泸沽湖旅游6天 泸沽湖旅游6天 泸沽湖旅游6天 泸沽湖旅游6天 泸沽湖旅游6天 泸沽湖纯玩旅游路线 泸沽湖纯玩旅游路线 泸沽湖纯玩旅游路线 泸沽湖纯玩旅游路线 泸沽湖纯玩旅游路线 泸沽湖纯玩旅游路线 泸沽湖纯玩旅游线路 泸沽湖纯玩旅游线路 泸沽湖纯玩旅游线路 泸沽湖纯玩旅游线路 泸沽湖纯玩旅游线路 泸沽湖纯玩旅游线路

  来源:学术经纬

  今日,2019年诺贝尔生理学或医学奖揭晓获奖名单,William G。 Kaelin教授、Peter J。 Ratcliffe教授、以及Gregg L。 Semenza教授摘得殊荣。诺贝尔奖的评语指出,这三名科学家发现了对人类以及大多数动物的生存而言,至关重要的氧气感知通路。

▲William G。 Kaelin教授(左)、Peter J。 Ratcliffe教授(中)、以及Gregg L。 Semenza教授(右)(图片来源:参考资料[1])  ▲William G。 Kaelin教授(左)、Peter J。 Ratcliffe教授(中)、以及Gregg L。 Semenza教授(右)(图片来源:参考资料[1])

  找到调控基因

  众所周知,包括人类在内,绝大多数的动物离不开氧气。但我们对于氧气的需求,却又必须达到一个微妙的平衡。缺乏氧气,我们会窒息而死;氧气过多,我们又会中毒。为此,生物也演化出了诸多精妙的机制,来控制氧气的平衡。譬如对于深埋于组织深处的细胞来说,红细胞能为它们送上氧气。而一旦氧气含量过低,机体就会促进红细胞的生成,保持氧气的浓度在合理的范围内。

  在上世纪90年代,Ratcliffe教授和Semenza教授想要理解这一现象背后的机制。他们发现,一段特殊的DNA序列看似和缺氧引起的基因激活有关。如果把这段DNA序列安插在其他基因附近,那么在低氧的环境下,这些基因也能被诱导激活。也就是说,这段DNA序列其实起到了低氧环境下的调控作用。后续研究也表明,一旦这段序列出现突变,生物体就对低氧环境无所适从。

  后续研究发现,这段序列在细胞内调控了一种叫做HIF-1的蛋白质,而这种蛋白由HIF-1α与HIF-1β组合而成。在缺氧的环境下,HIF-1能够结合并激活许多哺乳动物细胞内的特定基因。有趣的是,这些基因都不负责生产促红细胞生成素。这些结果表明,缺氧引起的红细胞生成,背后有着更为复杂的原因。而在人们后续阐明的调控通路中,HIF-1扮演了核心的地位,调控了包括VEGF(能促进血管生成)的诸多关键基因。

  降解HIF-1蛋白

  作为一种关键的调控蛋白,在缺氧环境下,HIF-1会启动基因表达。而在富氧环境中,这一蛋白又会被降解。这背后有着怎样的机制呢?谁也没有想到,答案竟然藏在一个看似完全无关的方向上。

  让我们把话题转向William G。 Kaelin教授。当时,这名科学家正在研究一种叫做希佩尔-林道综合征(VHL disease)的癌症综合征。他发现在典型的VHL肿瘤里,经常会有异常形成的新生血管。此外,他也发现了较多的VEGF与促红细胞生成素。因此他自然而然地想到,缺氧通路是否在这种疾病里有着某种作用。

  1996年,对于患者细胞的分析表明,一些原本应当在富氧环境下消失的基因,却意外地有着大量表达。而添加具有正常功能的VHL蛋白,则能逆转这一现象。进一步的研究表明,VHL蛋白的特殊能力,来源于与之结合的一些特定蛋白,这包括了某种泛素连接酶。在这种酶的作用下,不被细胞所需要的蛋白会被打上“丢弃”的标记,并被送往蛋白酶体中降解。

▲泛素化降解通路(图片来源:Rogerdodd [GFDL or CC-BY-SA-3.0 via Wikimedia Commons)  ▲泛素化降解通路(图片来源:Rogerdodd [GFDL or CC-BY-SA-3.0 via Wikimedia Commons)

  有趣的是,人们马上发现在富氧环境下,HIF-1的组成部分HIF-1α,正是通过这一途径被降解。1999年,Ratcliffe教授团队又发现,HIF-1α的降解需要VHL蛋白参与。Kaelin教授也随之证明,VHL与HIF-1α会直接结合。再后来,诸多研究人员逐渐还原了整个过程——原来在富氧的环境下,VHL会结合HIF-1α,并指导后者的泛素化降解。

  精妙的调控

  为啥HIF-1α只会在富氧环境下被降解呢?研究人员对HIF-1α与VHL的结合区域做了进一步的分析,并发现倘若移除一个脯氨酸,就会抑制其泛素化。这正是HIF-1α的调控关键!在富氧环境下,氧原子会和脯氨酸的一个氢原子结合,形成羟基。而这一步反应需要脯氨酰羟化酶的参与。

  由于这步反应需要氧原子的参与,我们很容易理解,为何HIF-1α不会在缺氧环境下被降解。

 ▲生物体感知氧气的通路示意图(图片来源:参考资料[2],Credit:Cassio Lynm) ▲生物体感知氧气的通路示意图(图片来源:参考资料[2],Credit:Cassio Lynm)

  揭示生物氧气感知通路,不仅在基础科学上有其价值,还有望带来创新的疗法。比如倘若能通过调控HIF-1通路,促进红细胞的生成,就有望治疗贫血。而干扰HIF-1的降解,则能促进血管生成,治疗循环不良。

  另一方面,由于肿瘤的生成离不开新生血管,如果我们能降解HIF-1α或相关蛋白(如HIF-2α),就有望对抗恶性肿瘤。目前,已有类似的疗法进入了早期临床试验阶段。

  总结来说,这三名科学家的发现在基础研究和临床应用上,都有着重要价值。对于生物感知氧气通路的精妙揭示,更是彰显了人类在挑战未知上的智慧。我们再次祝贺这三名科学家。能够获得诺贝尔生理学或医学奖,是对他们所做成就的最佳认可!