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2012 諾貝爾化學獎

 今年的諾貝爾化學獎搬給了美國科學家雷夫科維茲(Robert Lefkowitz)及柯畢爾卡(Brian Kobilka)因為深入研究細胞如何回應外來刺激。而他們發現了G蛋白偶合受體(G-protein coupled receptor, GPCR) 家族並了解其結構與反應機制。
Robert J. LefkowitzBrian K. Kobilka
     Robert Lefkowitz                                     Brian Kobilka
圖片來源:http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2012/
 
以前我們在閱讀生物或生物化學時,我們對體內激素的反應大於在於記憶哪種激素會產生何種生理反應,或是缺少哪些激素後,身體會產生何種病變。我們很少去思索為什麼這些激素是如何與細胞做"溝通"的。這裏使用"溝通"這個詞有一些擬人化,但是激素常在細胞的外側環境中,如果激素想要進入細胞內的話,那一定要有特殊的蛋白質通道或是受體,這些特殊的蛋白質通道和受體時常就會細胞膜上。對於現今的科技,我們了解到這個在細胞膜上蛋白質的不同構形(蛋白質的三級結構)會影響其進出物質與否,而且也會造成與其他分子之間的結合力大小的變化。Robert Lefkowitz教授他的發現了腎上腺素的接受體可活化細胞內的G蛋白,而G蛋白能進行一系列的代謝反應。Brian Kobilka則利用基因的技術了解GPCR的立體結構,並解釋了活化的GPCR如何去與G蛋白反應。

GPCR與激素的反應過程
(1)激素結合GPCR

(2)GPCR與激素結合而改變其結構形狀,在細胞內的G蛋白與改變形狀的GPCR結合並且被活化。

(3)活化的G蛋白產生分裂,其中α次組成G蛋白啟動一系列的代謝過程。


活化的GPCR和G蛋白的三級結構
詳細內容請參考以下資料
中文介紹:http://www.ch.ntu.edu.tw/nobel/nobel101.htm
英文介紹:http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2012/popular-chemistryprize2012_02.pdf


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