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美兩科學(xué)家分享2003諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)

日期：2025-05-13 00:08
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摘要： http://www.chinaGENEnet.com/news/show.php?id=9">http://www.bio1000.com/news/1/ 瑞典**科學(xué)院秘書(shū)長(zhǎng)貢納爾·厄奎斯特（左一）宣布２００３年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主。 瑞典**科學(xué)院８日宣布，將２００３年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)科學(xué)家彼得·阿格雷和羅德里克·麥金農(nóng)，以表彰他們?cè)诩?xì)胞膜通道方面做出的開(kāi)創(chuàng)性貢獻(xiàn)。 諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)評(píng)選委員會(huì)主席本特·努丁在新聞發(fā)布會(huì)上說(shuō)，阿格雷得獎(jiǎng)是由于發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞膜水通道，而麥金農(nóng)的貢獻(xiàn)主要是在細(xì)胞膜離子通道的結(jié)構(gòu)和機(jī)理研究方面。他們的發(fā)...



美兩科學(xué)家分享2003諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)http://www.bio1000.com/news/1/


瑞典**科學(xué)院秘書(shū)長(zhǎng)貢納爾·厄奎斯特（左一）宣布２００３年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主。




瑞典**科學(xué)院８日宣布，將２００３年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)科學(xué)家彼得·阿格雷和羅德里克·麥金農(nóng)，以表彰他們?cè)诩?xì)胞膜通道方面做出的開(kāi)創(chuàng)性貢獻(xiàn)。



諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)評(píng)選委員會(huì)主席本特·努丁在新聞發(fā)布會(huì)上說(shuō)，阿格雷得獎(jiǎng)是由于發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞膜水通道，而麥金農(nóng)的貢獻(xiàn)主要是在細(xì)胞膜離子通道的結(jié)構(gòu)和機(jī)理研究方面。他們的發(fā)現(xiàn)闡明了鹽分和水如何進(jìn)出組成活體的細(xì)胞。比如，腎臟怎么從原尿中重新吸收水分，以及電信號(hào)怎么在細(xì)胞中產(chǎn)生并傳遞等等，這對(duì)人類探索腎臟、心臟、肌肉和神經(jīng)系統(tǒng)等方面的諸多**具有極其重要的意義。




諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)通常頒發(fā)給年齡較大的科學(xué)家，獲獎(jiǎng)成果都經(jīng)過(guò)幾十年的檢驗(yàn)。但阿格雷只有５４歲，而麥金農(nóng)才４７歲。他們的成果也比較新：麥金農(nóng)的發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生于５年前；阿格雷的工作于１９８８年完成。瑞典媒體評(píng)論說(shuō)，這在諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)歷史上是比較罕見(jiàn)的。今年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)及生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的結(jié)果都顯示出了當(dāng)代科學(xué)跨領(lǐng)域研究的趨勢(shì)。




早在１００多年前，人們就猜測(cè)細(xì)胞中存在特殊的輸送水分子的通道。但直到１９８８年，阿格雷才成功分離出了一種膜蛋白質(zhì)，之后他意識(shí)到它就是科學(xué)家孜孜以求的水通道。評(píng)選委員會(huì)說(shuō)，這是個(gè)重大發(fā)現(xiàn)，開(kāi)啟了**、植物和哺乳動(dòng)物水通道的生物化學(xué)、生理學(xué)和遺傳學(xué)研究之門(mén)。




離子通道是另一種類型的細(xì)胞膜通道，神經(jīng)系統(tǒng)和肌肉等方面的**與之有關(guān)，它還能產(chǎn)生電信號(hào)，在神經(jīng)系統(tǒng)中傳遞信息。但由于科學(xué)家一直不能弄清楚它的結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步的研究無(wú)法展開(kāi)。而麥金農(nóng)在１９９８年測(cè)出了鉀通道的立體結(jié)構(gòu)，“震驚了所有的研究團(tuán)體”。評(píng)選委員會(huì)說(shuō)，由于他的發(fā)現(xiàn)，人們可以“看見(jiàn)”離子如何通過(guò)由不同細(xì)胞信號(hào)控制開(kāi)關(guān)的通道。




阿格雷１９４９年生于美國(guó)明尼蘇達(dá)州小城諾斯菲爾德，１９７４年在巴爾的摩約翰斯·霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院獲醫(yī)學(xué)博士，現(xiàn)為該學(xué)院生物化學(xué)教授和醫(yī)學(xué)教授。麥金農(nóng)１９５６年出生，在美國(guó)波士頓附近的小鎮(zhèn)伯靈頓長(zhǎng)大，１９８２年在塔夫茨醫(yī)學(xué)院獲醫(yī)學(xué)博士，現(xiàn)為洛克菲勒大學(xué)分子神經(jīng)生物學(xué)和生物物理學(xué)教授。兩人將分享總額為１０００萬(wàn)克朗（約合１３０萬(wàn)美元）的獎(jiǎng)金。（記者王潔明
吳平）



解讀２００３年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)




包括人類在內(nèi)的各種生物都是由細(xì)胞組成的。細(xì)胞如同一個(gè)由城墻圍起來(lái)的微小城鎮(zhèn)，有用的物質(zhì)不斷被運(yùn)進(jìn)來(lái)，廢物被不斷運(yùn)出去。早在１００多年前，人們就猜測(cè)細(xì)胞這一微小城鎮(zhèn)的城墻中存在著很多“城門(mén)”，它們只允許特定的分子或離子出入。２００３年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)表彰的就是有關(guān)這些“城門(mén)”的研究成果。




瑞典**科學(xué)院８日宣布，將２００３年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)科學(xué)家彼得·阿格雷和羅德里克·麥金農(nóng)，分別表彰他們發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜水通道，以及對(duì)離子通道結(jié)構(gòu)和機(jī)理研究作出的開(kāi)創(chuàng)性貢獻(xiàn)。他們研究的細(xì)胞膜通道就是人們以前猜測(cè)的“城門(mén)”。




生物體的主要組成部分是水溶液，水溶液占人體重量的７０％。生物體內(nèi)的水溶液主要由水分子和各種離子組成。它們?cè)诩?xì)胞膜通道中的進(jìn)進(jìn)出出可以實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的很多功能。




２０世紀(jì)５０年代中期，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞膜中存在著某種通道只允許水分子出入，人們稱之為水通道。因?yàn)樗畬?duì)于生命至關(guān)重要，可以說(shuō)水通道是*重要的一種細(xì)胞膜通道。盡管科學(xué)家發(fā)現(xiàn)存在水通道，但水通道到底是什么卻一直是個(gè)謎。



２０世紀(jì)８０年代中期，美國(guó)科學(xué)家彼得·阿格雷研究了不同的細(xì)胞膜蛋白，經(jīng)過(guò)反復(fù)研究，他發(fā)現(xiàn)一種被稱為水通道蛋白的細(xì)胞膜蛋白就是人們尋找已久的水通道。為了驗(yàn)證自己的發(fā)現(xiàn)，阿格雷把含有水通道蛋白的細(xì)胞和去除了這種蛋白的細(xì)胞進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果前者能夠吸水，后者不能。為進(jìn)一步驗(yàn)證，他又制造了兩種人造細(xì)胞膜，一種含有水通道蛋白，一種則不含這種蛋白。他將這兩種人造細(xì)胞膜分別做成泡狀物，然后放在水中，結(jié)果**種泡狀物吸收了很多水而膨脹，**種則沒(méi)有變化。這些充分說(shuō)明水通道蛋白具有吸收水分子的功能，就是水通道。




２０００年，阿格雷與其他研究人員一起公布了****張水通道蛋白的高清晰度立體照片。照片揭示了這種蛋白的特殊結(jié)構(gòu)只允許水分子通過(guò)。




水通道的發(fā)現(xiàn)開(kāi)辟了一個(gè)新的研究領(lǐng)域。目前，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)水通道蛋白廣泛存在于動(dòng)物、植物和微生物中，它的種類很多，僅人體內(nèi)就有１１種。它具有十分重要的功能，比如在人的腎臟中就起著關(guān)鍵的過(guò)濾作用。通常一個(gè)成年人每天要產(chǎn)生１７０升的原尿，這些原尿經(jīng)腎臟腎小球中的水通道蛋白的過(guò)濾，其中大部分水分被人體循環(huán)利用，*終只有約１升的尿液排出人體。



早在１８９０年，威廉·奧斯特瓦爾德（１９０９年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者）就推測(cè)離子進(jìn)出細(xì)胞會(huì)傳遞信息。２０世紀(jì)２０年代，科學(xué)家證實(shí)存在一些供離子出入的細(xì)胞膜通道。５０年代初，阿蘭·霍奇金和安德魯·哈克斯利發(fā)現(xiàn)，離子從一個(gè)神經(jīng)細(xì)胞中出來(lái)進(jìn)入另一個(gè)神經(jīng)細(xì)胞可以傳遞信息。為此，他們獲得了１９６３年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。不過(guò)，那時(shí)科學(xué)家并不知道離子通道的結(jié)構(gòu)和工作原理。



１９８８年，羅德里克·麥金農(nóng)利用Ｘ射線晶體成像技術(shù)獲得了****張離子通道的高清晰度照片，并**次從原子層次揭示了離子通道的工作原理。這張照片上的離子通道取自青鏈霉菌，也是一種蛋白。麥金農(nóng)的方法是**性的，它可以讓科學(xué)家觀測(cè)離子在進(jìn)入離子通道前的狀態(tài)，在通道中的狀態(tài)，以及穿過(guò)通道后的狀態(tài)。

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